[Java] Math, Random 클래스

Math 클래스

Math는 수 많은 수학 문제를 해결해주는 클래스 입니다.

너무 많은 기능을 제공하기 때문에 나와있지 않는 기능은 API 문서를 찾아봅시다.

 

1. 기본 연산 메서드

• abs(x) : 절대값
• max(a, b) : 최대값
• min(a, b) : 최소값

2. 지수 및 로그 연산 메서드

• exp(x) : e^x 계산
• log(x) : 자연 로그
• log10(x) : 로그 10
• pow(a, b) : a의 b 제곱

3. 반올림 및 정밀도 메서드

• ceil(x) : 올림
• floor(x) : 내림
• rint(x) : 가장 가까운 정수로 반올림
• round(x) : 반올림

4. 삼각 함수 메서드

• sin(x) : 사인
• cos(x) : 코사인
• tan(x) : 탄젠트

5. 기타 유용한 메서드

• sqrt(x) : 제곱근
• cbrt(x) : 세제곱근
• random( ) : 0.0과 1.0 사이의 무작위 값 생성

public class MathMain {

    public static void main(String[] args) {
        // 기본 연산 메서드
        System.out.println("max(10, 20): " + Math.max(10, 20)); // 최대값
        System.out.println("min(10, 20): " + Math.min(10, 20)); // 최소값
        System.out.println("abs(10, 20): " + Math.abs(-10)); // 절대값
        
        // 반올림 및 정밀도 메서드
        System.out.println("ceil(2.1): " + Math.ceil(2.1)); // 올림
        System.out.println("floor(2.1): " + Math.floor(2.1)); // 내림
        System.out.println("round(2.1): " + Math.round(2.1)); // 반올림

        // 기타 유용한 메서드
        System.out.println("sqrt(4): " + Math.sqrt(4)); // 제곱근
        System.out.println("random(): " + Math.random()); // 0.0 ~ 1.0 사이의 double 값
    }
}

max(10, 20): 20
min(10, 20): 10
abs(10, 20): 10
ceil(2.1): 3.0
floor(2.1): 2.0
round(2.1): 2
sqrt(4): 2.0
random(): 0.3578846072454057

참고: 아주 정밀한 숫자의 반올림 계산이 필요하다면 BigDeciaml 을 검색해보자.

 

 

Random 클래스

랜덤의 경우 Math.random( )을 사용해도 되지만 Random 클래스를 사용하면 더욱 다양한 랜덤 값을 구할 수 있습니다.

참고로 Math.random( ) 도 내부에서는 Random 클래스를 사용합니다.

 

import java.util.Random;

public class RandomMain {

    public static void main(String[] args) {
        Random random = new Random();

        int randomInt = random.nextInt();
        System.out.println("randomInt = " + randomInt);

        double randomDouble = random.nextDouble();
        System.out.println("randomDouble = " + randomDouble); // 0.0d ~ 1.0d

        boolean randomBoolean = random.nextBoolean();
        System.out.println("randomBoolean = " + randomBoolean);
        
        // 범위 조회
        int randomRange1 = random.nextInt(10);// 0 ~ 9 까지 출력
        System.out.println("0 ~ 9: " + randomRange1);

        int randomRange2 = random.nextInt(10) + 1; // 1 ~ 10까지 출력
        System.out.println("1 ~ 10: " + randomRange2);
    }
}

randomInt = 551674619
randomDouble = 0.31972036369361123
randomBoolean = false
0 ~ 9: 9
1 ~ 10: 5

• random.nextInt( ): 랜덤 int 값을 반환한다.
• nextDouble( ): 0.0d ~ 1.0d 사이의 랜덤 double 값을 반환한다.
• nextBoolean( ): 랜덤 boolean 값을 반환한다.
• nextInt(int bound): 0 ~ bound 미만의 숫자를 랜덤으로 반환한다.

1부터 특정 숫자의 int 범위를 구하는 경우 nextInt(int bound)의 결과에 +1을 하면 된다.

 

 

씨드 - Seed

랜덤은 내부에서 씨드(seed) 값을 사용해서 랜덤 값을 구합니다.

그런데 이 씨드 값이 같으면 항상 같은 결과가 출력됩니다.

//Random random = new Random();
Random random = new Random(1); // seed 가 같으면 Random의 결과가 같다.

• new Random( ): 생성자를 비워두면 내부에서 System.nanoTime( ) 에 여러가지 복잡한 알고리즘을 섞어서 씨드값을 생성한다. 따라서 반복 실행해도 결과가 항상 달라진다.
• new Random(int seed): 생성자에 씨드 값을 직접 전달할 수 있다. 씨드 값이 같으면 여러번 반복 실행해도 실행 결과가 같다. 이렇게 씨드 값을 직접 사용하면 결과 값이 항상 같기 때문에 결과가 달라지는 랜덤 값을 구할 수 없다. 하지만 결과가 고정되기 때문에 테스트 코드 같은 곳에서 같은 결과를 검증할 수 있다.