C# Math 中的常用的數學運算

橙子家發表於2022-11-27
C#

〇、動態庫 System.Math.dll

引入動態庫 using System.Math;

  Math 為通用數學函式、對數函式、三角函式等提供常數和靜態方法，使用起來非常方便，下邊簡單列一下常用的幾種。

一、捨棄小數位處理

1. 四捨五入 Math.Round()

Math.Round(74.5, MidpointRounding.AwayFromZero) = 75; // 保留到個位
Math.Round(-74.5, MidpointRounding.AwayFromZero) = -75; // 目標值為負數時，四捨五入和正整數相同

  單純使用 Math.Round(4.5) 得出的值為 4，因為 Round 預設是採用 Banker's rounding（銀行家演算法），即：四捨六入五取偶。事實上這也是 IEEE 的規範，因此所有符合 IEEE 標準的語言都應該採用這樣的演算法。

  所謂取偶，就是看上一位：如果是偶數，小數位為 5 就捨棄；若為奇數，小數位為 5 就進 1。因此，若寫法：Math.Round(74.5)=74；

Math.Round(7.015, 2, MidpointRounding.AwayFromZero) = 7.02; // 保留多位小數
Math.Round(-7.015, 2, MidpointRounding.AwayFromZero) = -7.02;

  若需要保留多位小數，也是同樣需要帶列舉型別。

// Round 共有八個過載，輸出型別由輸入型別確定
Round(Decimal)
Round(Double)
Round(Decimal, Int32)
Round(Decimal, MidpointRounding)
Round(Double, Int32)
Round(Double, MidpointRounding)
Round(Decimal, Int32, MidpointRounding)
Round(Double, Int32, MidpointRounding)

  關於 MidpointRounding 官網連結。

2. 進一法 Math.ceil() 和捨棄法 Math.Floor()

double[] values = { 7.03, 7.64, 0.12, -0.12, -7.1, -7.6 };
Console.WriteLine("  輸入值          Ceiling 結果     Floor 結果\n");
foreach (double value in values)
    Console.WriteLine("{0,7} {1,16} {2,14}", value, Math.Ceiling(value), Math.Floor(value));
//  輸入值          Ceiling 結果     Floor 結果
//   7.03                8              7
//   7.64                8              7
//   0.12                1              0
//  -0.12               -0             -1
//   -7.1               -7             -8
//   -7.6               -7             -8

 二、取隨機數 Random()

 在新版的 C# 中，Random 類包含在名稱空間 System 中，因此基本上隨時隨地都可以直接例項化並取用，十分方便。

下面用例項簡單介紹下幾個過載的用法，更加詳細的用法推薦 Random 官方文件 。

Random random = new Random();
// Random.Next() // 返回非負int型隨機數
int randomvalue = random.Next(); // 0 <= 返回值 <2,147,483,647 的整數
// Random.Next(Int) // 返回一個小於所指定最大值的非負隨機整數
int randomvalue1 = random.Next(10); // 0 <= 返回值 < 10 的整數
// Random.Next(Int,Int) // 返回一個指定範圍內的隨機整數數，例如(-100，0)返回負數
int randomvalue2 = random.Next(10,20); // 10 <= 返回值 < 20 的整數
int randomvalue2 = random.Next(-10,0); // -10 <= 返回值 < 0 的整數
// Random.NextDouble()  // 返回一個介於 0 到 1 之間的隨機數 0.70865696329095262
double randomvalue2 = random.NextDouble(); // 例如：0.70865696329095262、0.021905906508632892

三、絕對值 Math.Abs()

求絕對值的方法，只有僅一個引數的過載，即入參不同，但出參和入參型別相同，很簡單不再贅述。Math.Abs() 官方文件

decimal[] decimals = { Decimal.MaxValue, 12.45M, 0M, -19.69M,
                      Decimal.MinValue };
foreach (decimal value in decimals)
    Console.WriteLine($"Abs({value}) = {Math.Abs(value)}");
//Abs(79228162514264337593543950335) = 79228162514264337593543950335
//Abs(12.45) = 12.45
//Abs(0) = 0
//Abs(-19.69) = 19.69
//Abs(-79228162514264337593543950335) = 79228162514264337593543950335

 四、取較大值 Math.max() 與取最小值 Math.min()

 較常用的寫法就是比較兩個數字的大小。它們還支援比較多種型別，詳見 Math.Max() 官網 。

Math.Max(0,1) = 1;
Math.Min(0,1) = 0;

 五、冪次方 Math.Pow() 與求平方根 Math.sqrt()

簡單示例如下：

Math.Pow(2, 3) = 8; // 2 的 3 次方
Math.Sqrt(16) = 4； // 16 的平方根為 4，即 4*4 = 16

 其他功能詳見官方文件：Math

注：簡單總結，歡迎補充和指正。

 

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