Golang 查找指定数字的正弦值

什么是正弦值

正弦值是三角函数中的一种，表示一个角的对边与斜边的比值。简单理解可以将其看作是一个角度对应的“高度”，比如在直角三角形中，一个角的正弦值等于对边长度除以斜边长度。

在数学中，正弦函数的定义域为实数，值域为[-1,1]，可以用数学公式sin(x)来表示。

Golang中的math库

在Golang中，我们可以使用标准库math来进行正弦函数的计算。其中math库中的Sin函数用于计算给定角度的正弦值。

以下代码为一个简单的示例，展示如何使用math库中的Sin函数来计算指定角度的正弦值，并将结果打印输出。

package main

import (
    "fmt"
    "math"
)

func main() {
    angle := 30 // 指定角度
    radian := float64(angle) * math.Pi / 180 // 将角度转换为弧度
    sin := math.Sin(radian) // 计算正弦值
    fmt.Printf("sin(%d) = %f\n", angle, sin) // 打印输出结果
}

在上述代码中，我们首先指定了一个角度30度，然后将其转换为弧度，再使用math.Sin函数来计算正弦值，最后将结果打印输出。

自定义函数

除了使用math库中提供的Sin函数进行正弦值的计算之外，我们还可以自定义一个函数进行计算。以下代码为一个示例，展示如何使用Golang中的自定义函数来计算指定角度的正弦值，并将结果打印输出。

package main

import (
    "fmt"
    "math"
)

func main() {
    angle := 30 // 指定角度
    sin := MySin(angle) // 计算正弦值
    fmt.Printf("sin(%d) = %f\n", angle, sin) // 打印输出结果
}

func MySin(degrees int) float64 {
    radians := float64(degrees) * math.Pi / 180 // 将角度转换为弧度
    s := radians // 初始化正弦值
    term := radians // 初始化表达式中的项
    i := 1 // 初始化循环变量
    for {
        term = (-term * radians * radians) / (float64(i) * float64(i+1)) // 计算新的项
        s += term // 将新的项加入到正弦值中
        if math.Abs(term) < 0.00000000001 { // 判断项的绝对值是否足够小
            break // 终止循环
        }
        i += 2 // 更新循环变量
    }
    return s // 返回正弦值
}

在上述代码中，我们定义了一个名为MySin的函数，用于计算指定角度的正弦值。该函数使用了泰勒级数展开式进行计算，可以得到较为精确的结果。

需要注意的是，在使用泰勒级数展开式进行计算时，需要对计算结果进行一定的误差判断和容忍。在上述代码中，使用了一个绝对值小于0.00000000001的条件来判断误差，如果项的绝对值小于该值，则认为误差足够小，可以终止循环。

测试代码

为了进一步验证自定义函数MySin的正确性，我们可以编写一些测试代码。以下代码为一个简单的测试函数，用于验证MySin函数的返回值是否在误差范围内正确。

package main

import "testing"

func TestMySin(t *testing.T) {
    eps := 0.00000001 // 误差范围
    for deg := -360; deg <= 360; deg++ {
        expected := math.Sin(float64(deg) * math.Pi / 180)
        got := MySin(deg)
        if math.Abs(expected-got) > eps {
            t.Errorf("MySin(%d): expected %f, got %f", deg, expected, got)
        }
    }
}

在上述代码中，我们定义了一个名为TestMySin的测试函数，用于验证自定义函数MySin的正确性。首先指定了一个严格的误差范围eps，然后对角度从-360到360进行循环测试，对比自定义函数计算的结果和math库中Sin函数计算的结果是否在误差范围内相等。如果不相等，则认为自定义函数的计算结果不正确，并将出错信息打印输出。