計算

次のprogramは 12.3 + 45.6 という計算をして結果を出力します。

class Keisan {
    public static void main(String args[]) {
        System.out.println(12.3 + 45.6);
    }
}

compileして実行してみると，

57.9

と出力されます。

また，

答えは 57.9 です。

と画面に出力するには，次のようにします。

class Keisan {
    public static void main(String args[]) {
        System.out.println("答えは " + (12.3 + 45.6) + " です。");
    }
}

ここでは「+」の記号が三つ使ってあります。真ん中の

        (12.3 + 45.6)

が，実際に足し算をする部分です。この結果は 57.9 ですから，この命令全体は

        System.out.println("答えは " + 57.9 + " です。");

と書くのと同じことになります。この 57.9 の両側の + は，数の足し算ではなく，単に文字列をつなぎ合わせるだけです。最終的には

        System.out.println("答えは 57.9 です。");

と書いたのと同じことになります。

もし間違って

        System.out.println("答えは " + 12.3 + 45.6 + " です。");

としてしまったら，画面には

答えは 12.345.6 です。

のように，単に文字列としてつなぎ合わせたものが出てしまいます。

Javaの計算では，Cなどと同様に，掛け算は *，割り算は / で表します。また，計算の順序は以下のようになります。

かっこ ( ) の中
掛け算・割り算 a * b，a / b
足し算・引き算 a + b，a - b

注意すべき点は，整数どうしの計算なら，答えも切り捨てて整数にされてしまうことです。たとえば

        System.out.println("答えは " + (8 / 3) + " です。");

の答えは 2.666… にならず，切り捨てて 2 になってしまいます。切り捨てられたくなければ，

        System.out.println("答えは " + (8.0 / 3) + " です。");

のように，どちらかの数（または両方）に小数点を付けます。

指数表示

小数点の付いた非常に大きい値や非常に小さい値は，指数表示になります。たとえば

        System.out.println(3141592.65);

とすると，

3.14159e+06（Solaris 2上のJDK）

などと出力されます。この3.14159e+06は

3.14159×10

⁶ の意味です。言い換えれば，e+06は小数点を右に6個動かすことです。また

        System.out.println(0.00000314159265);

とすると，

3.14159e-06（Solaris 2上のJDK）

と出力されます。この3.14159e-06は

3.14159×10

^-6 の意味です。言い換えれば，e-06は小数点を左に6個動かすことです。

数学関数

次のprogramは2の平方根を計算して出力します。

class Test {
    public static void main(String args[]) {
        System.out.println("ルート2は " + Math.sqrt(2.0) + "です。");
    }
}

実行すると「ルート2は 1.41421 です」と画面に現れます。

Math.sqrt() が平方根を求める関数です。これ以外にも次のようなたくさんの関数が使えます。機種依存性をなくすため， Netlib（http://netlib.att.com）の fdlibm ライブラリのアルゴリズム（計算方法）で計算することになっています。

次のものは引数も含めすべて double 型です。角度の単位はすべてラジアンです。

Math.E: 自然対数の底 2.7182818284590452354
Math.PI: 円周率 3.14159265358979323846
Math.sin(a): サイン
Math.cos(a): コサイン
Math.tan(a): タンジェント
Math.asin(a): アークサイン
Math.acos(a): アークコサイン
Math.atan(a): アークタンジェント
Math.exp(a): 指数関数
Math.log(a): 対数関数
Math.sqrt(a): 平方根
Math.IEEEremainder(f1, f2): f1÷f2 の剰余
Math.ceil(a): a を超えない最大の整数
Math.floor(a): a より小さくない最小の整数
Math.rint(a): 整数に丸める
Math.atan2(a, b): 点 (a, b) の偏角
Math.pow(a, b): a の b 乗
Math.random(): 0以上1未満の乱数

次は，引数が float 型なら返す値は int 型，引数が double 型なら返す値は long 型です。

Math.round(a): a を整数に丸めた値

次の三つは，引数が int，long，float，double のどれでもかまいません。返す値の型は引数の型と同じになります。

Math.abs(a): 絶対値
Math.max(a, b): a と b の大きい方の値（a と b は同じ型）
Math.min(a, b): a と b の小さい方の値（a と b は同じ型）

演算のルール

Java で計算に使う数値の型には，次のものがあります。

int 型: 32ビット整数（ $-2147483648$ ～ $2147483647$ ）
long 型: 64ビット整数（ $-9223372036854775808$ ～ $9223372036854775807$ ）
float 型: 32ビット（単精度）実数，約6桁精度，範囲 $±3.40282×10$ ³⁸
double 型: 64ビット（倍精度）実数，約15桁精度，範囲 $±1.79769×10$ ³⁰⁸

同じ 123 という数値でも，書き方によって，どの型として扱われるかが違います。

123……int 型
123L または 123l……long 型
123.0 または 123.0d または 123.0D……double 型
123.0f または 123.0F……float 型

int 型どうしの計算は，答えも int 型の範囲で求められます。 int 型の最大値は 2147483647 です。これ以上になると，マイナスの値に折り返されます。たとえば

    System.out.println(2147483647 + 1);

を実行すると

-2147483648

と出力されてしまいます。

これを避けるには，どちらか（または両方）を long 型にします。

    System.out.println(2147483647L + 1);

これなら long 型として計算されるので，2147483648 になります。

float 型と double 型の混合演算の場合も，どちらかが double であれば結果は double になります。