PHP에 내장된 수학 함수를 사용하여 삼각법, 난수 생성 등을 살펴보세요.-PHP 튜토리얼-php.cn

기본 수학은 프로그래밍 과정에서 광범위하게 사용됩니다. 코드를 작성할 때 서로 다른 값을 비교하고, 더하고, 곱하고, 빼고, 나누어야 하는 경우가 많습니다.

때때로 프로그램에 필요한 수학이 더 많이 포함될 수 있습니다. 로그, 삼각 함수 또는 지수 함수를 사용해야 할 수도 있습니다. 이 튜토리얼에서는 예제를 통해 PHP의 각 기능을 사용하는 방법에 대해 설명합니다.

이 튜토리얼에서는 삼각법, 지수 및 로그 계산을 수행하기 위해 PHP에 내장된 수학 함수를 소개합니다. 또한 반올림과 난수 생성에 대해서도 살펴보겠습니다.

PHP의 삼각 함수

sin($angle)、cos($angle) 计算以弧度给出的不同角度的正弦、余弦和正切值，以及tan($angle).它们都返回 float 값을 사용하여 라디안 단위의 각도 측정값을 전달할 수 있습니다.

단순히 계산하면 tan(45) 时，您不会得到 1 作为输出，因为您实际上将计算 45 弧度处的切线值，约为 2,578度。幸运的是，PHP 有两个非常有用的函数，用于将弧度转换为角度，反之亦然。这些函数是 rad2deg() 和 deg2rad()。因此，如果您确实想计算 45 度的正切值，则必须编写 tan(deg2rad(45))이라는 의미입니다.

cosec()、sec() 或 的值cot().但是，这些值只是 sin()、cos() 和 tan() 의 역수를 계산하는 직접적인 PHP 함수가 없으므로 해당 값을 간접적으로 계산할 수 있다는 점은 주목할 가치가 있습니다.

역연산을 수행하여 특정 값을 갖는 삼각형의 각도를 계산할 수도 있습니다. 이러한 함수를 asin()、acos() 和 atan()。您必须记住的一件事是，对于任何角度，sin 和 cos 的值都不能超出 -1 到 1 的范围。这意味着 asin() 和 acos()이라고 하며 -1에서 1 사이의 값만 유효한 인수로 받아들일 수 있습니다. 이 범위를 벗어나는 값은 NaN을 제공합니다.

삼각법에는 발사체의 궤적이나 다양한 물체의 높이와 거리를 결정하는 등 다양한 응용 분야가 있으므로 이러한 상황을 시뮬레이션하는 코드를 작성하는 경우 이러한 기능에 액세스하는 것이 확실히 도움이 될 것입니다.

이 기능은 방사형 및 각도 값을 사용하여 다양한 요소를 그리려는 경우에도 유용합니다. 더 큰 원을 중심으로 일정한 거리에 원 패턴을 그리고 싶다고 가정해 보겠습니다. Envato Tuts+에서 PHP GD 모양 튜토리얼을 읽었다면 어떤 모양을 그리려면 x, y 좌표 형태로 좌표를 전달해야 하지만 극좌표를 사용하여 원형 패턴을 그리는 것이 더 쉽다는 것을 기억할 것입니다.

이 경우 이러한 삼각 함수를 사용하면 sin() 和 cos()극좌표를 데카르트 형식으로 변환하여 원하는 그래프를 그리는 데 도움이 됩니다. 예는 다음과 같습니다.

으아악

아래 이미지는 위 PHP 코드의 최종 결과를 보여줍니다.

使用 PHP 的内置数学函数探索三角学、随机数生成等

지수 및 로그 함수

PHP에는 지수 및 로그 함수도 있습니다. exp($value) 函数将返回常量 e 的 float $value 次方。同样，您可以使用 log($arg, $base) 函数计算给定数字对任意底数的对数。如果省略 $base ，将使用自然底数 e 计算对数。如果你想计算一个数字以10为底的对数，你可以简单地使用函数 log10($arg) .

유용할 수 있는 또 다른 함수는 pow($base, $exp)，它返回 $base 的 $exp.有些人可能更喜欢使用 ** 运算符。表达式 $a**$b 将给出与 pow($a, $b) 相同的结果。但是，在某些情况下，使用 $a**$b 可能会得到不正确的结果。例如， -1**0.5 将为您提供 -1，这是不正确的。使用 pow(-1, 0.5) 동일한 표현식을 평가하면 올바른 값 NaN이 제공됩니다.

<?php

echo log(1000, M_E); // 6.9077552789821
echo log(1000); // 6.9077552789821
echo log(1000, 10); // 3
echo log10(1000); // 3

echo pow(121, -121); // 9.6154627930786E-253
echo pow(121, 121); // 1.0399915443694E+252
echo pow(121, 1331); // INF

?>

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其他有用的数学函数

四舍五入数字

还有许多其他重要的数学函数。您可以使用 ceil(float $value) 函数将分数或小数四舍五入到最接近的整数。这会将 2.1 和 2.9 转换为 3。同样，您可以使用 floor(float $value) 函数将分数或小数舍入为最接近的整数。它将把 2.1 和 2.9 都更改为 2。

这些函数有助于轻松地对不同计算的结果进行舍入。假设您需要知道大厅可容纳多少人（根据其面积）。除法后的最终答案很可能是一个十进制数，但你不能将人分成分数，因此正确的答案将是计算值的下限值。

您经常需要将数字向上或向下舍入为最接近的整数。例如，您可能想要将 2.1 更改为 2，但将 2.9 更改为 3。这可以使用 round($value, $ precision, $mode) 函数轻松完成。 $ precision 参数确定要舍入的小数位数。默认值 0 将仅返回整数。第三个 $mode 参数用于确定如果要舍入的数字恰好位于中间会发生什么。您可以使用它来指定是否应将 3.5 更改为 3 或 4。

最小值和最大值

PHP 还有两个函数 min($values) 和 max($values) 来帮助您确定集合或数组中的最低和最高值数字。这些函数可以接受不同类型的参数，例如两个数组和一个字符串。您应该查看文档以了解如何比较它们。

<?php

$hall_width = 120;
$hall_length = 180;
$per_person_area = 35;

$hall_capacity = floor($hall_length*$hall_length/$per_person_area);

// Output: The hall can only accommodate 925 people.
echo 'The hall can only accommodate '.$hall_capacity.' people.';

$water_tank_volume = 548733;
$bucket_volume = 305;

$buckets_needed = ceil($water_tank_volume/$bucket_volume);

// Output: We will need 1800 buckets of water to completely fill the tank.
echo 'We will need '.$buckets_needed.' buckets of water to completely fill the tank.';

$marks = [49, 58, 93, 12, 30];

// Output: Minimum and maximum obtained marks in the exam are 12 and 93 respectively.
echo 'Minimum and maximum obtained marks in the exam are '.min($marks).' and '.max($marks).' respectively.';
?>

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整数除法

您还可以使用 intdiv($dividend, $divisor) 函数在 PHP 中执行整数除法。在这种情况下，除法后仅返回商的整数部分。同样，您还可以使用 fmod($dividend, $divisor) 函数获得两个参数相除后的余数或模数。返回值的大小始终小于 $divisor 的大小。

还有一些其他有用的函数，例如 is_nan($value)、is_finite($value) 和 is_infinite($val) 可用于确定该值是否为数字，如果是数字，则确定它是有限还是无限。请记住，PHP 认为任何太大而无法放入浮点数的值都是无限的。因此 is_finite() 将返回 true 100 阶乘，但 false 1000 阶乘。

在 PHP 中生成随机数

事实证明，随机数在许多情况下都非常有用。您可以使用它们为您的应用程序生成“随机”数据或在游戏中生成敌人实例等。记住这一点非常重要，我们在本节中讨论的函数都不会生成加密安全的随机数。这些功能仅适用于安全性不成问题的情况，例如向重复访问者显示随机问候文本或生成随机统计数据。

函数 rand($min, $max) 和 mt_rand($min, $max) 可以生成给定值之间的正随机整数，包括 $min 和 $max 值。当不带任何参数调用函数时，它们会生成 0 到 getrandmax() 之间的随机数。您可以 echo getrandmax() 的值来查看这些函数在您的平台上可以生成的最大可能随机数。

函数 mt_rand() 比 rand() 快 4 倍，如果 $max 小于 $min。从 PHP 7.1.0 开始，rand() 实际上已成为 mt_rand() 的别名。唯一的区别是，如果 $max 小于 $min ，则 rand() 仍然不会给出错误，以保持向后兼容性。

这是一个循环，用于生成 0 到 100 之间的随机值一百万次。正如您所看到的，值 0、50 和 100 大约生成了 10,000 次，并且有轻微波动。

<?php

$rand_values = [];
$sum = 0;
$count = 1000000;

for($i = 0; $i < $count; $i++) {
    $rand_values[$i] = mt_rand(0, 100);
    $sum += $rand_values[$i];
}

$count_frequency = array_count_values($rand_values);

// Output: 100 was randomly generated 9969 times.
echo '100 was randomly generated '.$count_frequency[100].' times.';

// Output: 50 was randomly generated: 9994 times.
echo '50 was randomly generated: '.$count_frequency[50].' times.';

// Output: 0 was randomly generated: 10010 times.
echo '0 was randomly generated: '.$count_frequency[0].' times.';

// Output: Average of random values: 49.97295
echo 'Average of random values: '.($sum/$count);

?>

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这两个函数也有自己的种子函数，称为 srand() 和 mt_srand() ，为随机数生成器提供种子。您应该记住，您只在程序中调用 srand() 和 mt_srand() 一次。在每次调用 rand() 和 mt_rand() 之前调用它们每次都会给你相同的“随机”数字。

<?php

srand(215);
echo rand()."\n"; // 330544099
srand(215);
echo rand()."\n"; // 330544099
srand(215);
echo rand()."\n"; // 330544099
echo rand()."\n"; // 138190029
echo rand()."\n"; // 1051333090
echo rand()."\n"; // 1219572487

?>

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最终想法

PHP 附带了许多内置函数，可以满足您所有的日常计算需求。您可以使用这些函数自己进行稍微复杂的计算，例如 GCD、LCM 和阶乘。

이러한 기능을 사용할 때 명심해야 할 몇 가지 사항이 있습니다. 예를 들어 floor() 和 ceil()와 같은 함수에서 반환되는 값은 정수이지만 여전히 부동 소수점 숫자입니다. 마찬가지로, 모든 삼각 함수는 각도가 라디안 단위일 것으로 예상합니다. 도 단위로 처리하려는 각도 값을 전달하면 잘못된 결과를 얻게 됩니다. 따라서 이러한 모든 함수의 반환 값과 예상 매개변수에 대한 설명서를 확인하세요.

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