Math 클래스
java.lang.Math 클래스
Math 클래스는 수학에서 자주 사용하는 상수들과 함수들을 미리 구현해 놓은 클래스입니다.
Math 클래스의 모든 메소드는 클래스 메소드(static method)이므로, 객체를 생성하지 않고도 바로 사용할 수 있습니다.
이러한 Math 클래스는 java.lang 패키지에 포함되어 제공됩니다.
Math.E와 Math.PI
Math 클래스에 정의되어 있는 클래스 필드는 다음과 같습니다.
1. Math.E : 오일러의 수라 불리며, 자연로그(natural logarithms)의 밑(base) 값으로 약 2.718을 의미합니다.
2. Math.PI : 원의 원주를 지름으로 나눈 비율(원주율) 값으로 약 3.14159를 의미합니다.
random() 메소드
random() 메소드는 0.0 이상 1.0 미만의 범위에서 임의의 double형 값을 하나 생성하여 반환합니다.
이 메소드는 내부적으로 java.util 패키지의 Random 클래스를 사용한 의사 난수 발생기(pseudorandom-number generator)를 사용하여 임의의 수를 생성합니다.
다음 예제는 Math 클래스의 random() 메소드를 이용하여 0부터 99까지의 난수를 생성하는 예제입니다.
예제
System.out.println((int)(Math.random() * 100)); // 0 ~ 99
Random ran = new Random();
System.out.println(ran.nextInt(100)); // 0 ~ 99
자바에서는 Math 클래스의 random() 메소드뿐만 아니라 java.util 패키지에 포함된 Random 클래스의 nextInt() 메소드를 사용해도 난수를 생성할 수 있습니다.
만약 특정 범위에 속하는 난수를 생성하려면, 다음과 같이 난수 생성 범위를 조절할 수 있습니다.
예제
(int)(Math.random() * 6); // 0 ~ 5
((int)(Math.random() * 6) + 1); // 1 ~ 6
((int)(Math.random() * 6) + 3); // 3 ~ 8
abs() 메소드
abs() 메소드는 전달된 값이 음수이면 그 값의 절댓값을 반환하며, 전달된 값이 양수이면 전달된 값을 그대로 반환합니다.
예제
System.out.println(Math.abs(10)); // 10
System.out.println(Math.abs(-10)); // 10
System.out.println(Math.abs(-3.14)); // 3.14
실행 결과
10
10
3.14
floor() 메소드, ceil() 메소드와 round() 메소드
floor() 메소드는 인수로 전달받은 값과 같거나 작은 수 중에서 가장 큰 정수를 반환합니다.
또한, ceil() 메소드는 반대로 인수로 전달받은 값과 같거나 큰 수 중에서 가장 작은 정수를 반환합니다.
round() 메소드는 전달받은 실수를 소수점 첫째 자리에서 반올림한 정수를 반환합니다.
예제
System.out.println(Math.ceil(10.0)); // 10.0
System.out.println(Math.ceil(10.1)); // 11.0
System.out.println(Math.ceil(10.000001)); // 11.0
System.out.println(Math.floor(10.0)); // 10.0
System.out.println(Math.floor(10.9)); // 10.0
System.out.println(Math.round(10.0)); // 10
System.out.println(Math.round(10.4)); // 10
System.out.println(Math.round(10.5)); // 11
실행 결과
10.0
11.0
11.0
10.0
10.0
10
10
11
max() 메소드와 min() 메소드
max() 메소드는 전달된 두 값을 비교하여 그중에서 큰 값을 반환하며, min() 메소드는 그중에서 작은 값을 반환합니다.
예제
System.out.println(Math.max(3.14, 3.14159)); // 3.14159
System.out.println(Math.min(3.14, 3.14159)); // 3.14
System.out.println(Math.max(-10, -11)); // -10
System.out.println(Math.min(-10, -11)); // -11
실행 결과
3.14159
3.14
-10
-11
pow() 메소드와 sqrt() 메소드
pow() 메소드는 전달된 두 개의 double형 값을 가지고 제곱 연산을 수행합니다.
예를 들어, pow(a, b)는 a의 b 승, 즉 ab를 반환하게 됩니다.
반대로 sqrt() 메소드는 전달된 double형 값의 제곱근 값을 반환합니다.
예제
System.out.println((int)Math.pow(5, 2)); // 25
System.out.println((int)Math.sqrt(25)); // 5
실행 결과
25
5
sin() 메소드, cos() 메소드와 tan() 메소드
자바에서는 삼각 함수와 관련된 다양한 연산을 간편하게 수행할 수 있도록 많은 삼각 함수를 제공하고 있습니다.
sin() 메소드는 전달된 double형 값의 사인값을, cos() 메소드는 코사인값을, tan() 메소드는 탄제트값을 반환합니다.
이 외에도 Math 클래스에서 제공하는 삼각 함수와 관련된 메소드는 다음과 같습니다.
- asin(), acos(), atan(), atan2(), sinh(), cosh(), tanh()
다음 예제는 기본적인 삼각 함수숫값을 자바의 삼각 함수 메소드로 확인하는 예제입니다.
예제
System.out.println(Math.sin(Math.toRadians(30)));
System.out.println(Math.sin(Math.PI / 6));
System.out.println(Math.tan(Math.toRadians(45)));
System.out.println(Math.tan(Math.PI / 4));
System.out.println(Math.cos(Math.toRadians(60)));
System.out.println(Math.cos(Math.PI / 3));
실행 결과
0.49999999999999994
0.49999999999999994
0.9999999999999999
0.9999999999999999
0.5000000000000001
0.5000000000000001
위의 예제처럼 자바의 삼각 함수에 관한 메소드는 정확한 값을 나타내지 못합니다.
그 이유는 컴퓨터가 실수를 나타내는 데 사용하는 부동 소수점 방식의 한계로 모든 언어에서 공통으로 발생하는 문제입니다.
실수의 표현에 대한 더 자세한 사항은 자바 실수의 표현 수업에서 확인할 수 있습니다.
대표적인 Math 메소드
Math 클래스의 메소드는 매우 다양하며, 그중에서 많이 사용되는 메소드는 다음과 같습니다.
| 메소드 | 설명 |
|---|---|
| static double random() |
0.0 이상 1.0 미만의 범위에서 임의의 double형 값을 하나 생성하여 반환함. |
|
static double abs(double a) static double abs(float a) static double abs(int a) static double abs(long a) |
전달된 값이 음수이면 그 값의 절댓값을 반환하며, 전달된 값이 양수이면 인수를 그대로 반환함. |
| static double ceil(double a) |
전달된 double형 값의 소수 부분이 존재하면 소수 부분을 무조건 올리고 반환함. |
| static double floor(double a) | 전달된 double형 값의 소수 부분이 존재하면 소수 부분을 무조건 버리고 반환함. |
|
static long round(double a) static int round(float a) |
전달된 값을 소수점 첫째 자리에서 반올림한 정수를 반환함. |
| static double rint(double a) | 전달된 double형 값과 가장 가까운 정수값을 double형으로 반환함. |
|
static double max(double a, double b) static float max(float a, float b) static long max(long a, long b) static int max(int a, int b) |
전달된 두 값을 비교하여 큰 값을 반환함. |
|
static double min(double a, double b) static float min(float a, float b) static long min(long a, long b) static int min(int a, int b) |
전달된 두 값을 비교하여 작은 값을 반환함. |
| static double pow(double a, double b) |
전달된 두 개의 double형 값을 가지고 제곱 연산을 수행하여, ab을 반환함. |
| static double sqrt(double a) |
전달된 double형 값의 제곱근 값을 반환함. |
|
static double sin(double a) static double cos(double a) static double tan(double a) |
전달된 double형 값에 해당하는 각각의 삼각 함숫값을 반환함. |
| static double toDegrees(double angrad) | 호도법의 라디안 값을 대략적인 육십분법의 각도 값으로 변환함. |
| static double toRaidans(double angdeg) | 육십분법의 각도 값을 대략적인 호도법의 라디안 값으로 변환함. |
