2. 数学函数
Go 语言的 math 包提供了常用的数学函数，覆盖绝对值、幂运算、三角函数、对数等。这里按用途列出函数用法和输出。
2.1 常用数学函数
2.1.1 绝对值（math.Abs）
math.Abs 函数返回一个数值的绝对值，即去掉负号后的非负值。距离、误差这类计算里经常用到。
- 用法：go
package main import ( "fmt" "math" ) func main() { fmt.Println("绝对值:", math.Abs(-3.14)) // 输出: 3.14 }
2.1.2 幂运算（math.Pow）
math.Pow 函数用于计算一个数的指定幂。它返回 x 的 y 次幂。
- 用法：go
package main import ( "fmt" "math" ) func main() { fmt.Println("幂运算:", math.Pow(2, 3)) // 输出: 8 }
2.1.3 平方根（math.Sqrt）
math.Sqrt 函数计算一个数的平方根。平方根用于解决平方相关的数学问题，如几何计算和方程求解。
- 用法：go
package main import ( "fmt" "math" ) func main() { fmt.Println("平方根:", math.Sqrt(16)) // 输出: 4 }
2.1.4 三角函数（math.Sin, math.Cos, math.Tan）
math.Sin：计算角度的正弦值。math.Cos：计算角度的余弦值。math.Tan：计算角度的正切值。
这些三角函数用于处理周期性现象和角度相关的计算。
- 用法：go
package main import ( "fmt" "math" ) func main() { angle := math.Pi / 4 // 45 度 fmt.Println("正弦:", math.Sin(angle)) // 输出: 0.7071067811865475 fmt.Println("余弦:", math.Cos(angle)) // 输出: 0.7071067811865476 fmt.Println("正切:", math.Tan(angle)) // 输出: 1 }
2.1.5 指数函数（math.Exp）
math.Exp 函数计算自然对数的底 e 的 x 次幂。它用于处理指数增长等数学模型。
- 用法：go
package main import ( "fmt" "math" ) func main() { fmt.Println("指数函数:", math.Exp(2)) // 输出: 7.38905609893065 }
2.1.6 对数函数（math.Log, math.Log10）
math.Log：计算自然对数（底为e）的对数。math.Log10：计算以 10 为底的对数。用法：
gopackage main import ( "fmt" "math" ) func main() { fmt.Println("自然对数:", math.Log(10)) // 输出: 2.302585092994046 fmt.Println("常用对数:", math.Log10(100)) // 输出: 2 }
2.1.7 双曲函数（math.Sinh, math.Cosh, math.Tanh）
math.Sinh：计算双曲正弦值。math.Cosh：计算双曲余弦值。math.Tanh：计算双曲正切值。用法：
gopackage main import ( "fmt" "math" ) func main() { x := 1.0 fmt.Println("双曲正弦:", math.Sinh(x)) // 输出: 1.1752011936438014 fmt.Println("双曲余弦:", math.Cosh(x)) // 输出: 1.5430806348152437 fmt.Println("双曲正切:", math.Tanh(x)) // 输出: 0.7615941559557649 }
2.2 高级数学函数
2.2.1 伪随机数生成（math/rand 包）
math/rand 包用于生成伪随机数，常用于模拟、游戏和随机化操作。
- 用法：go
package main import ( "fmt" "math/rand" "time" ) func main() { r := rand.New(rand.NewSource(time.Now().UnixNano())) // 创建带种子的随机数生成器（Go 1.20+ 推荐写法） fmt.Println("随机整数:", r.Intn(100)) // 生成 0 到 99 之间的随机整数 fmt.Println("随机浮点数:", r.Float64()) // 生成 0.0 到 1.0 之间的随机浮点数 }
2.2.2 特殊函数（math 包）
标准库 math 包自带一部分特殊函数：Gamma、Lgamma、Erf、Erfc 等；贝塔函数这类统计上常用的没有收录，要用 gonum 这类第三方库或自己实现。
2.3 常用数学公式
2.3.1 斐波那契数列
斐波那契数列是一种数值序列，其中每个数字都是前两个数字的和。
- 用法：go
package main import "fmt" func fibonacci(n int) int { if n <= 1 { return n } return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2) } func main() { for i := 0; i < 10; i++ { fmt.Print(fibonacci(i), " ") } }
2.3.2 质数判断
质数是只能被 1 和自身整除的正整数。
- 用法：go
package main import "fmt" func isPrime(n int) bool { if n <= 1 { return false } for i := 2; i*i <= n; i++ { if n%i == 0 { return false } } return true } func main() { for i := 2; i <= 50; i++ { if isPrime(i) { fmt.Print(i, " ") } } }
总结
这里整理了 math 包的绝对值、幂、平方根、三角、指数、对数、双曲函数，以及 math/rand 的伪随机数。每个示例都标注了输出值，可以逐条对照验证。