JavaScript Math 对象

Tip

JavaScript 有一个内置的 Math 对象，它包含了一个小型的数学函数和常量库。

常用方法

random()

方法 Math.random() 返回从 0 到 1 的随机数（不包括 1）

alert( Math.random() ); // 0.1234567894322

通过该方法可以生成任意范围 min 到 max 之间的随机浮点数（不包括 max）

// max - min 范围跨度
// min 范围起始值
function random(min, max) {
  return min + Math.random() * (max - min);
}

random(1, 5);   // 2.353313025991703

通过该方法可以生成任意范围 min 到 max 随机整数（不包括 max）

Warning

如果取得的是整数需要注意得调整取值范围的边界。如果使用 max - min 作为映射范围，获得边缘值 min 和 max 的概率比其他值低两倍；为了确保范围内每个整数具有相同的取值范围，其中一种方法是使用 Math.floor 来取范围 max+1 - min 中的随机数。参考：从 min 到 max 的随机整数

// 所有间隔的长度相同，从而使最终能够均匀分配。
function randomInteger(min, max) {
  // here rand is from min to (max+1)
  let rand = min + Math.random() * (max + 1 - min);
  return Math.floor(rand);
}

alert( randomInteger(1, 3) );

// 通过这种映射方式，所有整数的可被选中的概念（间隔）都相同
// values from 1  ... to 1.9999999999  become 1
// values from 2  ... to 2.9999999999  become 2
// values from 3  ... to 3.9999999999  become 3

max() 和 mix()

方法 Math.max(a, b, c...) 或 Math.min(a, b, c...) 从任意数量的参数中返回最大或最小值。

alert( Math.max(3, 5, -10, 0, 1) ); // 5
alert( Math.min(1, 2) ); // 1

Warning

如果输入的参数有非数值，函数返回的就是 NaN

pow()

方法 Math.pow(n, power) 返回 n 的 power 次幂，即 n^power

alert( Math.pow(2, 10) ); // 2 的 10 次幂 = 1024

abs()

方法 Math.abs(num) 返回 num 的绝对值。

数字修约

数值修约 rounding 是指对数字精度进行修改，按照特定规则返回一个相约的数字。

常用修约为整数的 Math 方法

Math.floor(num) 向下舍入（取最近的比 num 较小的值）😄 地板
Math.ceil(num) 向上舍入（取最近的比 num 较大的值）😄 天花板
Math.round(num) 向最近的整数四舍五入 😄 大约
Math.trunc(num) 删除小数点后的所有内容而不舍入（IE 浏览器不支持）

`num`	`Math.floor(num)`	`Math.ceil(num)`	`Math.round(num)`	`Math.trunc(num)`
`3.1`	`3`	`4`	`3`	`3`
`3.6`	`3`	`4`	`4`	`3`
`-1.1`	`-2`	`-1`	`-1`	`-1`
`-1.6`	`-2`	`-1`	`-2`	`-1`

Tip

对于以数值开头的字符串，可以使用方法 parseInt(str) 或 parseFloat(str) 提取其中的数值（整数或浮点数）部分。

如果需要（针对小数）舍入到指定的位数，交替使用乘法和除法并结合特定的（整数）修约函数实现；也可以直接使用方法 num.toFixed(i) 其中参数 i 指定四舍五入到小数点后第 i 个数字

// 保留两位小数
let num = 1.23456;
alert( Math.round(num * 100) / 100 );    // 1.23456 -> 123.456 -> 123 -> 1.23

let num = 12.34;
alert( num.toFixed(1) ); // "12.3"

Warning

方法 num.toFixed(i) 返回一个字符串，如果小数部分比所需要的短，则在结尾添加零。可以使用一元加号 + 或类型转换函数 Number() 将其转换为数字。

Warning

十进制数字的小数实际上是以二进制形式存储在内存中，在转换时可能出现循环小数（在二进制数字系统中，以 2 作为幂，该转换过程可能会生成无限的二进制小数，系统最多以 64 位存储数字，因此会自动进行四舍五入修约），经常会造成精度损失。虽然页面的小数未显式出这种极小的精确度损失，但是要小心损失依然存在。

alert( 0.1 + 0.2 );   // 0.30000000000000004
alert( 0.1.toFixed(20) );   // 0.10000000000000000555

为了解决这个问题可以借助方法 num.toFix(i) 对运算结果进行四舍五入限定位数，或先用乘法将小数（所需的精度）都转换为整数再进行运算（避免精度损失），最后再用相应的除法将其转换为小数。

let sum = 0.1 + 0.2;
alert( +sum.toFixed(2) ); // 0.30
// 方法 toFixed() 总是返回一个字符串，可以使用一元加号将它强制为一个数字

alert( (0.1 * 10 + 0.2 * 10) / 10 ); // 0.3

Warning

除了小数可能存在精度损失，过大的数字 JavaScript 无法使用 64 位存储时也会出现精度损失。

// Hello! I'm a self-increasing number!
alert( 9999999999999999 ); // shows 10000000000000000