Math 对象

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2023-12-01

Math是 JavaScript 的原生对象，提供各种数学功能。该对象不是构造函数，不能生成实例，所有的属性和方法都必须在Math对象上调用。

静态属性

Math对象的静态属性，提供以下一些数学常数。

Math.E：常数e。
Math.LN2：2 的自然对数。
Math.LN10：10 的自然对数。
Math.LOG2E：以 2 为底的e的对数。
Math.LOG10E：以 10 为底的e的对数。
Math.PI：常数π。
Math.SQRT1_2：0.5 的平方根。
Math.SQRT2：2 的平方根。

Math.E // 2.718281828459045
Math.LN2 // 0.6931471805599453
Math.LN10 // 2.302585092994046
Math.LOG2E // 1.4426950408889634
Math.LOG10E // 0.4342944819032518
Math.PI // 3.141592653589793
Math.SQRT1_2 // 0.7071067811865476
Math.SQRT2 // 1.4142135623730951

这些属性都是只读的，不能修改。

静态方法

Math对象提供以下一些静态方法。

Math.abs()：绝对值
Math.ceil()：向上取整
Math.floor()：向下取整
Math.max()：最大值
Math.min()：最小值
Math.pow()：指数运算
Math.sqrt()：平方根
Math.log()：自然对数
Math.exp()：e的指数
Math.round()：四舍五入
Math.random()：随机数

Math.abs()

Math.abs方法返回参数值的绝对值。

Math.abs(1) // 1
Math.abs(-1) // 1

Math.max()，Math.min()

Math.max方法返回参数之中最大的那个值，Math.min返回最小的那个值。如果参数为空, Math.min返回Infinity, Math.max返回-Infinity。

Math.max(2, -1, 5) // 5
Math.min(2, -1, 5) // -1
Math.min() // Infinity
Math.max() // -Infinity

Math.floor()，Math.ceil()

Math.floor方法返回小于参数值的最大整数（地板值）。

Math.floor(3.2) // 3
Math.floor(-3.2) // -4

Math.ceil方法返回大于参数值的最小整数（天花板值）。

Math.ceil(3.2) // 4
Math.ceil(-3.2) // -3

这两个方法可以结合起来，实现一个总是返回数值的整数部分的函数。

function ToInteger(x) {
  x = Number(x);
  return x < 0 ? Math.ceil(x) : Math.floor(x);
}

ToInteger(3.2) // 3
ToInteger(3.5) // 3
ToInteger(3.8) // 3
ToInteger(-3.2) // -3
ToInteger(-3.5) // -3
ToInteger(-3.8) // -3

上面代码中，不管正数或负数，ToInteger函数总是返回一个数值的整数部分。

Math.round()

Math.round方法用于四舍五入。

Math.round(0.1) // 0
Math.round(0.5) // 1
Math.round(0.6) // 1

// 等同于
Math.floor(x + 0.5)

注意，它对负数的处理（主要是对0.5的处理）。

Math.round(-1.1) // -1
Math.round(-1.5) // -1
Math.round(-1.6) // -2

Math.pow()

Math.pow方法返回以第一个参数为底数、第二个参数为幂的指数值。

// 等同于 2 ** 2
Math.pow(2, 2) // 4
// 等同于 2 ** 3
Math.pow(2, 3) // 8

下面是计算圆面积的方法。

var radius = 20;
var area = Math.PI * Math.pow(radius, 2);

Math.sqrt()

Math.sqrt方法返回参数值的平方根。如果参数是一个负值，则返回NaN。

Math.sqrt(4) // 2
Math.sqrt(-4) // NaN

Math.log()

Math.log方法返回以e为底的自然对数值。

Math.log(Math.E) // 1
Math.log(10) // 2.302585092994046

如果要计算以10为底的对数，可以先用Math.log求出自然对数，然后除以Math.LN10；求以2为底的对数，可以除以Math.LN2。

Math.log(100)/Math.LN10 // 2
Math.log(8)/Math.LN2 // 3

Math.exp()

Math.exp方法返回常数e的参数次方。

Math.exp(1) // 2.718281828459045
Math.exp(3) // 20.085536923187668

Math.random()

Math.random()返回0到1之间的一个伪随机数，可能等于0，但是一定小于1。

Math.random() // 0.7151307314634323

任意范围的随机数生成函数如下。

function getRandomArbitrary(min, max) {
  return Math.random() * (max - min) + min;
}

getRandomArbitrary(1.5, 6.5)
// 2.4942810038223864

任意范围的随机整数生成函数如下。

function getRandomInt(min, max) {
  return Math.floor(Math.random() * (max - min + 1)) + min;
}

getRandomInt(1, 6) // 5

返回随机字符的例子如下。

function random_str(length) {
  var ALPHABET = 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ';
  ALPHABET += 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz';
  ALPHABET += '0123456789-_';
  var str = '';
  for (var i = 0; i < length; ++i) {
    var rand = Math.floor(Math.random() * ALPHABET.length);
    str += ALPHABET.substring(rand, rand + 1);
  }
  return str;
}

random_str(6) // "NdQKOr"

上面代码中，random_str函数接受一个整数作为参数，返回变量ALPHABET内的随机字符所组成的指定长度的字符串。

三角函数方法

Math对象还提供一系列三角函数方法。

Math.sin()：返回参数的正弦（参数为弧度值）
Math.cos()：返回参数的余弦（参数为弧度值）
Math.tan()：返回参数的正切（参数为弧度值）
Math.asin()：返回参数的反正弦（返回值为弧度值）
Math.acos()：返回参数的反余弦（返回值为弧度值）
Math.atan()：返回参数的反正切（返回值为弧度值）

Math.sin(0) // 0
Math.cos(0) // 1
Math.tan(0) // 0

Math.sin(Math.PI / 2) // 1

Math.asin(1) // 1.5707963267948966
Math.acos(1) // 0
Math.atan(1) // 0.7853981633974483