关键技术剖析:
² BigInteger:支持任意精度的整数,可以精确地表示任意大小的整数值,同时在运算过程中不会丢失任何信息。
² BigDecimal:可以精确地表示任意精度的小数,同时在运算过程中不会丢失任何信息。
源码:
import java.math.BigDecimal;
import java.math.BigInteger;
public class BigNumber {
//默认除法运算精度,即保留小数点多少位
private static final int DEFAULT_DIV_SCALE = 10;
//这个类不能实例化
private BigNumber() {
}
public static double add(double v1, double v2) {
BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
return (b1.add(b2)).doubleValue();
}
public static double sub(double v1, double v2) {
BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
return (b1.subtract(b2)).doubleValue();
}
public static double mul(double v1, double v2) {
BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
return (b1.multiply(b2)).doubleValue();
}
public static double div(double v1, double v2) {
return div(v1, v2, DEFAULT_DIV_SCALE);
}
public static double div(double v1, double v2, int scale) {
if (scale < 0) {
System.err.println("除法精度必须大于0!");
return 0;
}
BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
return (b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP)).doubleValue();
}
public static BigInteger getFactorial(int n) {
if (n < 0) {
System.err.println("n必须大于等于0!");
return new BigInteger("-1");
} else if (n == 0) {
return new BigInteger("0");
}
//将数组换成字符串后构造BigInteger
BigInteger result = new BigInteger("1");
for (; n > 0; n--) {
//将数字n转换成字符串后,再构造一个BigInteger对象,与现有结果做乘法
result = result.multiply(new BigInteger(new Integer(n).toString()));
}
return result;
}
public static void main(String[] args) {
// 如果我们编译运行下面这个程序会看到什么?
System.out.println(0.05 + 0.01);
System.out.println(1.0 - 0.42);
System.out.println(4.015 * 100);
System.out.println(123.3 / 100);
// 0.060000000000000005
// 0.5800000000000001
// 401.49999999999994
// 1.2329999999999999
//计算阶乘,可以将n设得更大
int n = 30;
System.out.println("计算n的阶乘" + n + "! = " + BigNumber.getFactorial(n));
//用double构造BigDecimal
BigDecimal bd1 = new BigDecimal(0.1);
System.out.println("(bd1 = new BigDecimal(0.1)) = " + bd1.toString());
//用String构造BigDecimal
BigDecimal bd2 = new BigDecimal("0.1");
System.out.println("(bd2 = new BigDecimal("0.1")) = "
+ bd2.toString());
BigDecimal bd3 = new BigDecimal("0.10");
//equals方法比较两个BigDecimal对象是否相等,相等返回true,不等返回false
System.out.println("bd2.equals(bd3) = " + bd2.equals(bd3));//false
//compareTo方法比较两个BigDecimal对象的大小,相等返回0,小于返回-1,大于返回1。
System.out.println("bd2.compareTo(bd3) = " + bd2.compareTo(bd3));//0
//进行精确计算
System.out.println("0.05 + 0.01 = " + BigNumber.add(0.05, 0.01));
System.out.println("1.0 - 0.42 = " + BigNumber.add(1.0, 0.42));
System.out.println("4.015 * 100 =" + BigNumber.add(4.015, 100));
System.out.println("123.3 / 100 = " + BigNumber.add(123.3, 100));
}
}
运行结果:
0.060000000000000005 0.5800000000000001 401.49999999999994 1.2329999999999999 计算n的阶乘30! = 265252859812191058636308480000000 (bd1 = new BigDecimal(0.1)) = 0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625 (bd2 = new BigDecimal("0.1")) = 0.1 bd2.equals(bd3) = false bd2.compareTo(bd3) = 0 0.05 + 0.01 = 0.06 1.0 - 0.42 = 1.42 4.015 * 100 =104.015 123.3 / 100 = 223.3
源码分析:
² BigInteger与BigDecimal都是不可变的(immutable)的,在进行每一步运算时,都会产生一个新的对象,由于创建对象会引起开销,因此它们不适合于大量的数学运算,应尽量使用long、float、double等基本类型做科学计算或者工程计算。设计BigInteger与BigDecimal的目的是用来精确地表示大整数和小数,常用于商业计算中。
² BigDecimal够造方法的参数类型有4种,其中的两个用BigInteger构造,另一个是用double构造,还有一个使用String构造。应该避免使用double构造BigDecimal,因为:有些数字用double根本无法精确表示,传给BigDecimal构造方法时就已经不精确了。比如,new BigDecimal(0.1)得到的值是0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。使用new BigDecimal("0.1")得到的值是0.1。因此,如果需要精确计算,用String构造BigDecimal,避免用double构造,尽管它看起来更简单!
² equals()方法认为0.1和0.1是相等的,返回true,而认为0.10和0.1是不等的,结果返回false。方法compareTo()则认为0.1与0.1相等,0.10与0.1也相等。所以在从数值上比较两个BigDecimal值时,应该使用compareTo()而不是 equals()。
² 另外还有一些情形,任意精度的小数运算仍不能表示精确结果。例如,1除以9会产生无限循环的小数 .111111...。出于这个原因,在进行除法运算时,BigDecimal可以让您显式地控制舍入。