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JavaScript Math

Math 是一个内置对象, 它具有数学常数和函数的属性和方法。(MDN)

Math 对象提供了一些列的数学方法和常量,如三角函数、随机数、π等。

1. 数学方法

数学方法其实就是常用的数学中的函数,如三角函数。

其中用到较多的是使用 Math.random() 来产生随机数。

以下列举部分常用的方法。

1.1 Math.floor

Math.floor() 返回小于或等于一个给定数字的最大整数。

Math.floor就是对一个数进行向下取整。

var num1 = Math.floor(2.4);
var num2 = Math.floor(2.9);

console.log(num1); // 输出:2
console.log(num2); // 输出:2

因为是向下取整,不会进行四舍五入,所以不论是 2.4 还是 2.9 ,经过 Math.floor 处理后,都为 2

1.2 Math.ceil

Math.ceil() 函数返回大于或等于一个给定数字的最小整数。

Math.ceil 就是对一个数进行向上取整。

var num1 = Math.ceil(2.4);
var num2 = Math.ceil(2.9);

console.log(num1); // 输出:3
console.log(num2); // 输出:3

与 Math.floor 相反,Math.ceil 向上取整,也不会进行四舍五入,所以结果都为 3 。

许多开发者经常会弄混 Math.floorMath.ceil ,其实可以根据方法名的中译来记忆,floor 可以理解成地板,ceil 可以理解成天花板,所以前者是向下取整,后者是向上取整。

1.3 Math.random

Math 下的 random 方法调用后返回一个大于等于零且小于一的随机数,即区间 [0, 1)

var random = Math.random();

console.log(random);

可以尝试运行多次这段代码,random变量的值出现一样的概率很低。

事实上 Math.random() 产生的随机数并不是真正的随机数,其返回的“随机数”是由一个确定的算法得出的,这种随机数会称之为伪随机数

1.3.1 随机数应用

在需要随机数的需求时,大部分情况下不会是需要一个区间为 [0, 1) 的随机数,如按学号抽奖。

假设学号的范围是 1 至 100 ,那就需要产生一个 1 至 100 之间的随机数。

这样可以换个思路,随机数还是生成 [0, 1) 范围的大小,但是将这个值放大到 [1, 100] 区间的范围。

所以就可以把随机数的结果先放大 100 倍,即 Math.random() * 100 ,这时候产生的数,区间就是 [0, 100)

因为最小值需要的是0,而不是1,就可以将这个随机数表达式修改成 Math.random() * 100 + 1 ,这时候区间就变成了 [1, 101)

最后只要保证右侧的区间不大于 100 即可,因为右侧区间取不到 101 ,所以可以对结果进行向下取整。

最终表达式为:

Math.floor(Math.random() * 100 + 1);

由此就可以推出一个较为通用的随机数公式:

// 随机数区间:[下限, 上限]
Math.floor(Math.random() * 上限 + 下限);

2. 数学常量

许多数学常量被作为属性放在 Math 对象下,如欧拉常数(E)圆周率(PI)

var e = Math.E;
var pi = Math.PI;

console.log(e); // 输出:2.718281828459045
console.log(pi); // 输出:3.141592653589793

日常开发中,大部分情况下会选择自己维护一个常量,因为可以随时的统一的修改精度。

3. 常量与方法列表

因为都是常量与方法,这里提供相应的列表供快速查阅,内容引用自 MDN 。

3.1 常量

常量描述
Math.E表示自然对数的底数(或称为基数),约等于 2.718。
Math.LN10表示 10 的自然对数,约为 2.302。
Math.LN2表示 2 的自然对数,约为 0.693。
Math.LOG10E表示以 10 为底数,e 的对数,约为 0.434。
Math.LOG2E表示以 2 为底数,e 的对数,约为 1.442。
Math.PI表示一个圆的周长与直径的比例,约为 3.14159。
Math.SQRT1_2属性表示 1/2 的平方根,约为 0.707。
Math.SQRT2表示 2 的平方根,约为 1.414。

3.2 方法

方法描述
Math.abs返回一个数的的绝对值。
Math.acos返回一个数的反余弦值(单位为弧度)。
Math.acosh返回一个数字的反双曲余弦值。
Math.asin返回一个数值的反正弦(单位为弧度)。
Math.asinh返回给定数字的反双曲正弦值
Math.atan返回一个数值的反正切(以弧度为单位)
Math.atan2返回从原点(0,0)到(x,y)点的线段与x轴正方向之间的平面角度(弧度值)。
Math.atanh函数返回一个数值反双曲正切值。
Math.cbrt返回任意数字的立方根。
Math.ceil返回大于或等于一个给定数字的最小整数。
Math.clz32返回一个数字在转换成 32 无符号整形数字的二进制形式后, 开头的 0 的个数。
Math.cos返回一个数值的余弦值。
Math.cosh返回数值的双曲余弦函数。
Math.exp函数返回 ex,x 表示参数,e 是欧拉常数(Euler’s constant),自然对数的底数。
Math.expm1函数返回 Ex - 1, 其中 x 是该函数的参数, E 是自然对数的底数。
Math.floor返回小于或等于一个给定数字的最大整数。
Math.fround将任意的数字转换为离它最近的单精度浮点数形式的数字。
Math.hypot函数返回它的所有参数的平方和的平方根。
Math.imul该函数将两个参数分别转换为 32 位整数,相乘后返回 32 位结果,类似 C 语言的 32 位整数相乘。
Math.log返回一个数的自然对数。
Math.log10函数返回一个数字以 10 为底的对数。
Math.log1p函数返回一个数字加1后的自然对数 (底为 E), 即log(x+1)。
Math.log2函数返回一个数字以 2 为底的对数。
Math.max返回一组数中的最大值。
Math.min返回零个或更多个数值的最小值。
Math.pow函数返回基数(base)的指数(exponent)次幂,即 baseexponent。
Math.random函数返回一个浮点, 伪随机数在范围从0到小于1,也就是说,从0(包括0)往上,但是不包括1(排除1)。
Math.round函数返回一个数字四舍五入后最接近的整数。
Math.sign函数返回一个数字的符号, 指示数字是正数,负数还是零。
Math.sin函数返回一个数值的正弦值。
Math.sinh函数返回一个数字(单位为角度)的双曲正弦值。
Math.sqrt函数返回一个数的平方根。
Math.tan返回一个数值的正切值。
Math.tanh函数将会返回一个数的双曲正切函数值。
Math.trunc方法会将数字的小数部分去掉,只保留整数部分。

4. 小结

Math 对象包含了很多数学方法与常量,较常用的是用于产生伪随机数的 Math.random,根据特性可以推出随机数 [下限, 上限] 的生成公式 Math.floor(Math.random() * 上限 + 下限);

尽量将 Math 对象下的方法过一遍,留住印象,避免造不必要的轮子。