java 對數和指數計算方式

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java計算對數和指數

public static void main(String[] args) throws InterruptedException{
    int a = 10;
    int b = 1000000;
    System.out.println(getlog(b,a));
   
}
static double getlog(int b,int a){
   return Math.log(b)/Math.log(a);
}

Math提供瞭一個自然底數的方法，Math.log()，自定義方法，但是運行結果精度會丟失。

運行結果為5.99999

 public static void main(String[] args) throws InterruptedException{
        BigDecimal a = new BigDecimal(10);
        BigDecimal b = new BigDecimal(1000000);
        System.out.println(getlog(b,a));
//
    }
    static double getlog(BigDecimal b, BigDecimal a){
       return Math.log(b.doubleValue())/Math.log(a.doubleValue());
    }

結果為6.0

精度出問題就找BigDecimal 就可以瞭。

指數的話，直接使用Math.pow(a,b)就可以瞭。

Java普通對數（log）計算

Java給我提供的數學計算的工具類Math計算對數的函數有兩個：

    /**
     * Returns the natural logarithm (base <i>e</i>) of a {@code double}
     * value.  Special cases:
     * <ul><li>If the argument is NaN or less than zero, then the result
     * is NaN.
     * <li>If the argument is positive infinity, then the result is
     * positive infinity.
     * <li>If the argument is positive zero or negative zero, then the
     * result is negative infinity.</ul>
     *
     * <p>The computed result must be within 1 ulp of the exact result.
     * Results must be semi-monotonic.
     *
     * @param   a   a value
     * @return  the value ln&nbsp;{@code a}, the natural logarithm of
     *          {@code a}.
     */
    public static double log(double a) {
        return StrictMath.log(a); // default impl. delegates to StrictMath
    }
 
    /**
     * Returns the base 10 logarithm of a {@code double} value.
     * Special cases:
     *
     * <ul><li>If the argument is NaN or less than zero, then the result
     * is NaN.
     * <li>If the argument is positive infinity, then the result is
     * positive infinity.
     * <li>If the argument is positive zero or negative zero, then the
     * result is negative infinity.
     * <li> If the argument is equal to 10<sup><i>n</i></sup> for
     * integer <i>n</i>, then the result is <i>n</i>.
     * </ul>
     *
     * <p>The computed result must be within 1 ulp of the exact result.
     * Results must be semi-monotonic.
     *
     * @param   a   a value
     * @return  the base 10 logarithm of  {@code a}.
     * @since 1.5
     */
    public static double log10(double a) {
        return StrictMath.log10(a); // default impl. delegates to StrictMath
    }

log(double a)，log10(double a)從源碼doc註釋我們可以看到分別是計算自然對數和以10為底的對數。

如下代碼：

double x = Math.log(10);

等價於：x = ln10 或 x = loge(10），即以e為底的自然對數。

問題來瞭，如果我們要計算非常規底數的對數怎麼辦呢？比如我們要計算以33為底27的對數（也就是33的多少次方運算結果為27）？

這個就需要使用數學的換底公式：logx(y)=ln(y)/ln(x);

代碼實現以x為底y的對數計算工具類：

public class Logarithm {
    public static double log(double value, double base) {
        return Math.log(value) / Math.log(base);
    }
}

這樣我們計算以33為底27的對數：

    public static void main(String[] args) {
        double log = log(27, 33);
        System.out.println(log);
    }
 
    private static double log(double value, double base) {
        return Logarithm.log(value) / Math.log(base);
    }

計算結果：0.9426082478202944

本demo使用log以及換底公式，也可以使用log10和換底公式計算，結果是一樣的。

如：

public static double log(double value, double base) {
        return Math.log10(value) / Math.log10(base);
}

普通底對數計算的關鍵點在於使用換底公式轉換為工具類提供的特殊對數進行計算即可。

以上為個人經驗，希望能給大傢一個參考，也希望大傢多多支持WalkonNet。

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