자바 10 - Math 클래스에 있는 매소드 활용

프로그래밍을 할 때는 기본적인 계산을 해야 할 경우가 많다. 더하기, 빼기와 같은 기본적인 산술 연산자를 사용하면 되는 경우도 있지만, 이 보다 조금 더 심화된 수학과 관련된 계산을 하고 싶은 경우도 있다. 이 경우, Math 클래스를 활용한다. 근데, 클래스를 활용한다는 게 뭘까? 

 

1. 클래스를 활용한다는게 뭘까?

2. Math 클래스 안에 있는 프로퍼티(데이터)/매소드

3. 삼각함수 매소드 활용법

4. 지수/로그 매소드 활용법

5. 반올림 매소드 활용법

6. 랜덤 매소드 활용법

7. 기타 매소드 활용법

 

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1. 클래스를 활용 한다는게 뭘까?

클래스를 활용한다는 것은, 자바에서 제공하는 클래스나 다른 프로그래머가 만든 클래스를, 그게 어떻게 동작하는지 몰라도 사용할 수 있다는 것이다. 예를 들어, 우리가 자동차를 운전할 때 알아야 할 것은 가속 페달을 누르면 가속하고, 브레이크 페달을 누르면 멈추고, 핸들을 돌리면 방향이 바뀐다는 것이다. 자동차의 작동 원리를 알 필요는 전혀 없다. 

 

클래스를 활용하는 것도 비슷하다. 우리는 Scanner 클래스가 어떻게 유저로부터 데이터를 받아오는지는 몰라도 된다. Scanner 클래스의 활용법만 알면 될 뿐이다. 

 

일반적으로 클래스를 사용한다고 하면 그 클래스 안에 있는 매소드(함수)나 데이터(프로퍼티)를 사용한다는 뜻이다. 즉, 우리가 알아야 할 것은, 매소드가 어떤 값을 받고 어떤 값을 내보내는지, 데이터가 어떤 값인지이다.

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2. Math 클래스 안에 있는 프로퍼티(데이터)/매소드

Math 클래스에는 수학적 계산과 관련된 매소드와 데이터가 있다.

 

먼저, 데이터의 경우는 원주율 파이와, 자연상수 e가 있다.

Math.PI; 	// 3.1415926535
Math.E		// 2.7182818

주의할 것은, 파이와 e는 값이 편하지 않는 상수이기 때문에 모두 대문자라는 것이다.

 

다음으로 매소드의 종류는 크게 5가지가 있다.

 

1. 삼각함수 관련된 매소드

2. 지수/로그 관련된 매소드

3. 반올림 관련된 매소드

4. 난수(랜덤으로 숫자)를 만들어 주는 매소드

5. 기타 매소드 (최대, 최소, 절댓값 등)

 

물론, 이 외에도 다양한 매소드가 있지만 가장 자주 쓰는 것들이 이것이다.

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3. 삼각함수 매소드 활용법

삼각함수와 관련된 매소드는 8가지가 있다.

 

먼저, ex(double a) -> double 의 의미는, ex라는 매소드가 double 타입을 받고, double 타입을 return 한다는 것이다.

 

sin(doule a) -> double

cos(double a) -> double

tan(double a) -> double

toRadius(double degree) -> double

toDegrees(double radians) -> double

acos(double a) -> double

asin(double a) -> double

atan(double a) -> double

 

각각 사인, 코사인, 탄젠트 값을 리턴하는 매소드와, 도를 라디안으로 변환시켜주고, 혹은 반대로 해 주는 매소드 들이다. 삼각함수를 안다면, 쓰는데 크게 지장은 없을 것이다.

Math.sin(0);		// 0.0
Math.sin(Math.PI/6); 	// 0.5
Math.cos(0);		// 1.0
Math.cos(Math.PI/2);	// 0

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4. 지수/로그 매소드 활용법

지수/로그와 관련된 매소드는 5개가 있다.

 

exp(double a) -> double

e의 a제곱을 리턴하는 매소드이다.

log(double a) -> double

자연로그(e를 밑으로 하는 로그) a 값을 리턴하는 매소드이다.

log10(double a) -> double

10을 밑으로 하는 로그 a 값을 리턴하는 매소드이다.

pow(double a, double b) -> double

a 제곱 b (a^b)를 리턴하는 매소드이다.

sqrt(double a) -> double

a의 제곱근을 리턴하는 매소드이다.

 

Math.exp(1);		// 2.71
Math.log(2.71);		// 1.0
Math.pow(2, 3);		// 8.0
Math.sqrt(4);		// 2.0

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5. 반올림 매소드 활용법

반올림과 관련된 매소드는 5개나 있다.

 

ceil(double x) -> double

가장 가까운 정수로 올림한다.

floor(double x) -> double

가장 가까운 정수로 내림한다.

rint(double x) -> double

가장 가까운 정수 리턴. 가장 가까운 정수가 2개인 경우, 모조건 짝수 리턴

round(float x) -> int

(int)Math.floor(x+0.5)와 동일

round(double x) -> long

(long)Math.floor(x+0.5)와 동일

 

Math.ceil(2.1);		// 3.0
Math.ceil(-2.1);	// -2.0
Math.floor(2.1)		// 2.0
Math.floor(-2.1)	// -3.0
Math.round(2.0)		// 2

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6. 랜덤 매소드 활용법

랜덤으로 숫자를 만들어내는 건 아마 Math 안의 매소드 중에서도 활용도가 가장 높을 것이다.

 

Math.random()은, 0.0과 1.0 (1.0 미포함) 사이의 랜덤 한 double 타입의 숫자를 리턴한다.

 

그렇다면 잠깐, double 값만 리턴한다면, 예를 들어 주사위 게임 프로그램을 만들고 싶으면 어떻게 할까? int 타입의 랜덤 숫자를 원한다면 아래와 같이 하면 된다.

(int)(Math.random() * 10);	// 0과 9 사이의 정수 랜덤하게 리턴

Math.random에 10을 곱하면, 0부터 10.0까지를 (10.0 제외)를 리턴하게 된다. 즉, 1.25, 5.76, 8.98 이런 식이다. 그 상태에서 int로 타입을 변환하게 되면, 뒤의 소수점이 사라져서 결과적으로 0과 9 사이의 랜덤 한 정수를 리턴하게 된다.

 

일반적으로, a와 a+b 사이의 수를 원하면,

a + Math.random() * b;

를 하면 된다.

 

예를 들어, 5와 15 사이의 정수일 경우(15 미포함), 

(int)(5 + Math.random() * 10);

이 된다.

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7. 기타 매소드 활용법

마지막으로 기타 유용한 매소드를 알아보자.

 

max(a, b)

두 수 중 더 큰 수를 리턴한다.

min(a, b)

두 수 중 더 작은 수를 리턴한다.

abs(a)

절댓값을 리턴한다.

 

Math.max(2, 3);		// 3
Math.max(2.5, 3)	// 3.0
Math.min(2.5, 3.6)	// 2.5

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