Java 中的 sqrt() 方法
本教程通過各種程式碼示例演示 Java 中的 sqrt()
方法。它還介紹了 Math.pow()
方法和一個自定義公式,我們可以使用該公式來查詢數字的平方根,而無需使用 sqrt()
方法。
在 Java 中使用 sqrt()
方法求數的平方根
java.lang.Math
包包含 sqrt()
方法。它返回型別為 double
的數字的平方根,並作為引數傳遞給 sqrt()
方法。
如果傳遞的引數是 NaN
或負數,則返回 NaN
。
如果我們將正無窮大作為引數傳遞,sqrt()
函式會輸出正無窮大。而且,如果 sqrt()
方法得到負數或正數零,結果將與引數相同。
讓我們使用各種示例程式碼來探索所有場景。
示例程式碼(如果傳遞的引數是 double 型別的正數):
import java.lang.Math;
public class calSquareRoot{
public static void main(String args[]){
double number = 25;
double sqrt = Math.sqrt(number);
System.out.println("The square root of " +
number + " is " + sqrt);
}
}
輸出:
The square root of 25.0 is 5.0
此程式碼示例表明我們必須匯入
java.lang.Math
包才能在 Java 程式中使用 sqrt()
方法。在 main
方法中,我們宣告並初始化一個 double 型別的變數 number
,其值為 25
。
然後,我們將此 number
傳遞給 sqrt()
方法並將返回值儲存在 sqrt
變數中,該變數在 System.out.println
中進一步用於列印指定 number
的正方形根。
對於本節中所有即將出現的示例,該過程將保持不變,但我們將更新 number
的值以嘗試不同的情況。
示例程式碼(如果傳遞的引數是 NaN
):
import java.lang.Math;
public class calSquareRoot{
public static void main(String args[]){
double number = Double.NaN;
double sqrt = Math.sqrt(number);
System.out.println("The square root of " +
number + " is " + sqrt);
}
}
輸出:
The square root of NaN is NaN
示例程式碼(如果傳遞的引數是負數):
import java.lang.Math;
public class calSquareRoot{
public static void main(String args[]){
double number = -5;
double sqrt = Math.sqrt(number);
System.out.println("The square root of " +
number + " is " + sqrt);
}
}
輸出:
The square root of -5.0 is NaN
示例程式碼(如果傳遞的引數是正無窮大):
import java.lang.Math;
public class calSquareRoot{
public static void main(String args[]){
double number = Double.POSITIVE_INFINITY;
double sqrt = Math.sqrt(number);
System.out.println("The square root of " +
number + " is " + sqrt);
}
}
輸出:
The square root of Infinity is Infinity
示例程式碼(如果傳遞的引數是負零或正零):
import java.lang.Math;
public class calSquareRoot{
public static void main(String args[]){
double number = -0;
double sqrt = Math.sqrt(number);
System.out.println("The square root of " +
number + " is " + sqrt);
number = 0;
sqrt = Math.sqrt(number);
System.out.println("The square root of " +
number + " is " + sqrt);
}
}
輸出:
The square root of 0.0 is 0.0
The square root of 0.0 is 0.0
我們已經涵蓋了本節開頭討論的所有可能的示例。是時候探索其他不使用 sqrt()
方法來求平方根的方法了。
在 Java 中不使用 sqrt()
方法求數字的平方根
在本節中,我們將介紹 Math.pow()
方法和如下自定義公式。
$$
\sqrt{n+1} = \frac {(\sqrt{n} + \frac {number} {\sqrt {n}})} {2.0}
$$
我們將確保這兩種方法都滿足下面給出的 sqrt()
方法的規則。
- 返回正數的平方根。
- 如果傳遞了
NaN
或負數,則返回NaN
。 - 如果負零或正零返回相同的傳遞數。
- 如果得到
Double.POSITIVE_INFINITY
,則返回Infinity
。
在 Java 中使用 Math.pow()
方法求數的平方根
示例程式碼:
public class calSquareRoot{
public static void main(String[] args){
double positiveNumber = 25;
double negativeNumber = -25;
double nan = Double.NaN;
double postiveInfinity = Double.POSITIVE_INFINITY;
double positiveZero = 0;
double negativeZero = -0;
double sqrt = 0;
sqrt = Math.pow(positiveNumber, 0.5);
System.out.println("The Square root of " +
positiveNumber + " = " + sqrt);
sqrt = Math.pow(nan, 0.5);
System.out.println("The Square root of " +
nan + " = " + sqrt);
sqrt = Math.pow(negativeNumber, 0.5);
System.out.println("The Square root of " +
negativeNumber + " = " + sqrt);
sqrt = Math.pow(postiveInfinity, 0.5);
System.out.println("The Square root of " +
postiveInfinity + " = " + sqrt);
sqrt = Math.pow(positiveZero, 0.5);
System.out.println("The Square root of " +
positiveZero + " = " + sqrt);
sqrt = Math.pow(negativeZero, 0.5);
System.out.println("The Square root of " +
negativeZero + " = " + sqrt);
}
}
輸出:
The Square root of 25.0 = 5.0
The Square root of NaN = NaN
The Square root of -25.0 = NaN
The Square root of Infinity = Infinity
The Square root of 0.0 = 0.0
The Square root of 0.0 = 0.0
正如我們所知,√number = number½
在數學上是被認可的。所以,我們可以使用冪函式(Math.pow()
)來計算冪,也就是這裡第一個引數的值提高到 0.5。
它是給定數字的平方根。
在 Java 中使用自定義公式方法查詢數字的平方根
示例程式碼:
public class calSquareRoot{
public static double squareRoot(double number){
if(number < 0 || Double.isNaN(number))
return Double.NaN;
else if(number == Double.POSITIVE_INFINITY)
return Double.POSITIVE_INFINITY;
else if(number == 0 || number == -0)
return number;
else if(number > 0 ){
double temp;
double sqrt = number / 2;
do {
temp = sqrt;
sqrt = (temp + (number / temp)) / 2;
} while ((temp - sqrt) != 0);
return sqrt;
}
else{
return -1;
}
}
public static void main(String[] args){
double positiveNumber = 25;
double negativeNumber = -25;
double nan = Double.NaN;
double postiveInfinity = Double.POSITIVE_INFINITY;
double positiveZero = 0;
double negativeZero = -0;
double sqrt = 0;
sqrt = squareRoot(positiveNumber);
System.out.println("The Square root of " +
positiveNumber + " = " + sqrt);
sqrt = squareRoot(nan);
System.out.println("The Square root of " +
nan + " = " + sqrt);
sqrt = squareRoot(negativeNumber);
System.out.println("The Square root of " +
negativeNumber + " = " + sqrt);
sqrt = squareRoot(postiveInfinity);
System.out.println("The Square root of " +
postiveInfinity + " = " + sqrt);
sqrt = squareRoot(positiveZero);
System.out.println("The Square root of " +
positiveZero + " = " + sqrt);
sqrt = squareRoot(negativeZero);
System.out.println("The Square root of " +
negativeZero + " = " + sqrt);
}
}
輸出:
The Square root of 25.0 = 5.0
The Square root of NaN = NaN
The Square root of -25.0 = NaN
The Square root of Infinity = Infinity
The Square root of 0.0 = 0.0
The Square root of 0.0 = 0.0
在這裡,我們使用下面公式。
$$
\sqrt{n+1} = \frac {(\sqrt{n} + \frac {number} {\sqrt {n}})} {2.0}
$$
在 main
函式中,我們將不同的值傳遞給 squareRoot()
方法,其中我們有 if-else
條件來檢查規則。
我們根據給定的求平方根的規則返回值,如果給定的數字大於 0,則執行給定的公式。請記住,第一個平方根數必須是 inputNumber/2
。