JavaScript中的Math对象和随机数
目录
一、常用数学方法
1. 数值处理
2. 极值与运算
3. 三角函数（参数为弧度）
4. 对数与指数
5. 常量
二、随机数生成 Math.random()
1. 基础范围控制
2. 整数随机数
三、实际应用场景
1. 随机颜色生成
2. 数组随机排序
3. 概率控制
四、注意事项
一、常用数学方法
1. 数值处理
| 方法 | 说明 | 示例 |
|---|---|---|
Math.abs(x) | 绝对值 | Math.abs(-5) → 5 |
Math.round(x) | 四舍五入 | Math.round(4.7) → 5 |
Math.floor(x) | 向下取整（地板值） | Math.floor(4.9) → 4 |
Math.ceil(x) | 向上取整（天花板值） | Math.ceil(4.1) → 5 |
Math.trunc(x) | 去除小数部分 | Math.trunc(4.9) → 4 |
Math.sign(x) | 返回符号（-1, 0, 1） | Math.sign(-5) → -1 |
2. 极值与运算
| 方法 | 说明 | 示例 |
|---|---|---|
Math.max(a, b, ...) | 返回最大值 | Math.max(1, 3, 2) → 3 |
Math.min(a, b, ...) | 返回最小值 | Math.min(1, -3, 2) → -3 |
Math.pow(base, exp) | 幂运算（等效 **） | Math.pow(2, 3) → 8 |
Math.sqrt(x) | 平方根 | Math.sqrt(16) → 4 |
Math.cbrt(x) | 立方根 | Math.cbrt(27) → 3 |
Math.hypot(a, b, ...) | 平方和的平方根 | Math.hypot(3, 4) → 5 |
3. 三角函数（参数为弧度）
| 方法 | 说明 | 示例 |
|---|---|---|
Math.sin(radians) | 正弦值 | Math.sin(Math.PI/2) → 1 |
Math.cos(radians) | 余弦值 | Math.cos(0) → 1 |
Math.tan(radians) | 正切值 | Math.tan(Math.PI/4) ≈ 1 |
Math.asin(x) | 反正弦（弧度） | Math.asin(1) → π/2 |
Math.atan2(y, x) | 四象限反正切 | Math.atan2(1, 1) → π/4 |
4. 对数与指数
| 方法 | 说明 | 示例 |
|---|---|---|
Math.log(x) | 自然对数（底为 e） | Math.log(Math.E) → 1 |
Math.log10(x) | 以 10 为底的对数 | Math.log10(100) → 2 |
Math.log2(x) | 以 2 为底的对数 | Math.log2(8) → 3 |
Math.exp(x) | e 的 x 次幂 | Math.exp(1) → Math.E ≈ 2.718 |
5. 常量
| 常量 | 值（约） |
|---|---|
Math.PI | 3.141592653589793 |
Math.E | 2.718281828459045 |
Math.LN2 | 0.6931471805599453 |
Math.SQRT2 | 1.4142135623730951 |
二、随机数生成 Math.random()
Math.random() 返回 [0, 1) 区间内的浮点数（包含 0，不包含 1）。
1. 基础范围控制
-
生成 [0, max) 的浮点数：
const randomFloat = Math.random() * max; -
生成 [min, max) 的浮点数：
const randomFloat = Math.random() * (max - min) + min;
2. 整数随机数
-
生成 [0, max] 的整数（包含 max）：
const randomInt = Math.floor(Math.random() * (max + 1)); -
生成 [min, max] 的整数（经典公式）：
function getRandomInt(min, max) { return Math.floor(Math.random() * (max - min + 1)) + min; }
三、实际应用场景
1. 随机颜色生成
// 生成十六进制颜色
function getRandomHexColor() {
return `#${Math.floor(Math.random() * 0xffffff).toString(16).padStart(6, '0')}`;
}
// 生成 RGB 颜色
function getRandomRGB() {
const r = Math.floor(Math.random() * 256);
const g = Math.floor(Math.random() * 256);
const b = Math.floor(Math.random() * 256);
return `rgb(${r}, ${g}, ${b})`;
}2. 数组随机排序
// Fisher-Yates 洗牌算法（推荐）
function shuffleArray(array) {
for (let i = array.length - 1; i > 0; i--) {
const j = Math.floor(Math.random() * (i + 1));
[array[i], array[j]] = [array[j], array[i]];
}
return array;
}
// 简易版（不保证均匀性）
const randomSort = array => array.sort(() => Math.random() - 0.5);3. 概率控制
// 30% 概率触发事件
if (Math.random() < 0.3) {
console.log("触发成功！");
}
// 加权随机（如 60% A，30% B，10% C）
const weights = { A: 0.6, B: 0.3, C: 0.1 };
function weightedRandom(weights) {
let sum = 0;
const rand = Math.random();
for (const [key, weight] of Object.entries(weights)) {
sum += weight;
if (rand < sum) return key;
}
}四、注意事项
-
不要用于加密场景
Math.random()的随机性不安全，如需加密请使用crypto.getRandomValues()：const array = new Uint32Array(1); window.crypto.getRandomValues(array); // 生成安全随机数 -
避免浮点误差
浮点数运算可能存在精度问题，处理金额等敏感数据时建议转成整数计算。 -
范围闭合问题
确保公式正确闭合区间（如[min, max]vs[min, max)）。 -
种子随机数
JavaScript 原生不支持种子随机数，需自行实现算法（如 Xorshift）。
示例1：
<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<title>test</title>
<link rel="stylesheet" href="./base.css">
<style>
table {
border-collapse: collapse;
border-spacing: 0;
margin: 50px auto;
}
td,
th {
border: 1px solid #ddd;
padding: 10px;
text-align: center;
}
th {
background-color: #c1c1c1;
}
</style>
</head>
<body>
<table>
<tr>
<th>name</th>
<th>age</th>
<th>gender</th>
<th>hometown</th>
</tr>
<script>
let students = [
{ name: '小明1', age: '18', gender: '男', hometown: '河北省' },
{ name: '小明2', age: '18', gender: '男', hometown: '河北省' },
{ name: '小明3', age: '18', gender: '男', hometown: '河北省' },
{ name: '小明4', age: '18', gender: '男', hometown: '河北省' },
]
for (let i = 0; i < students.length; i++) {
document.write(`
<tr>
<td>${students[i].name}</td>
<td>${students[i].age}</td>
<td>${students[i].gender}</td>
<td>${students[i].hometown}</td>
</tr>
`)
}
</script>
</table>
</body>
</html>
示例2：
function getColor() {
let r = Math.floor(Math.random() * 256)
let g = Math.floor(Math.random() * 256)
let b = Math.floor(Math.random() * 256)
let color = `rgb(${r}, ${g}, ${b})`
return color;
}
let data = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f']
function getColor() {
let str = '#'
for (let i = 0; i < 6; i++) {
str += data[Math.floor(Math.random() * data.length)]
}
return str
}
const div = document.querySelector('div')
div.style.backgroundColor = getColor()