处理大数字BigInteger与BigDecimal bigdecimal和integer

关键技术剖析:

²BigInteger: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。

²BigDecimal: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:

importjava.math.BigDecimal;

importjava.math.BigInteger;

publicclassBigNumber{

//默认除法运算精度,即保留小数点多少位

privatestaticfinalintDEFAULT_DIV_SCALE=10;

//这个类不能实例化

privateBigNumber(){

}

publicstaticdoubleadd(doublev1,doublev2){

BigDecimalb1=newBigDecimal(Double.toString(v1));

BigDecimalb2=newBigDecimal(Double.toString(v2));

return(b1.add(b2)).doubleValue();

}

publicstaticdoublesub(doublev1,doublev2){

BigDecimalb1=newBigDecimal(Double.toString(v1));

BigDecimalb2=newBigDecimal(Double.toString(v2));

return(b1.subtract(b2)).doubleValue();

}

publicstaticdoublemul(doublev1,doublev2){

BigDecimalb1=newBigDecimal(Double.toString(v1));

BigDecimalb2=newBigDecimal(Double.toString(v2));

return(b1.multiply(b2)).doubleValue();

}

publicstaticdoublediv(doublev1,doublev2){

returndiv(v1,v2,DEFAULT_DIV_SCALE);

}

publicstaticdoublediv(doublev1,doublev2,intscale){

if(scale<0){

System.err.println("除法精度必须大于0!");

return0;

}

BigDecimalb1=newBigDecimal(Double.toString(v1));

BigDecimalb2=newBigDecimal(Double.toString(v2));

return(b1.divide(b2,scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP)).doubleValue();

}

publicstaticBigIntegergetFactorial(intn){

if(n<0){

System.err.println("n必须大于等于0!");

returnnewBigInteger("-1");

}elseif(n==0){

returnnewBigInteger("0");

}

//将数组换成字符串后构造BigInteger

BigIntegerresult=newBigInteger("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(newBigInteger(newInteger(n).toString()));

}

returnresult;

}

publicstaticvoidmain(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

intn=30;

System.out.println("计算n的阶乘"+n+"!="+BigNumber.getFactorial(n));

//用double构造BigDecimal

BigDecimalbd1=newBigDecimal(0.1);

System.out.println("(bd1=newBigDecimal(0.1))="+bd1.toString());

//用String构造BigDecimal

BigDecimalbd2=newBigDecimal("0.1");

System.out.println("(bd2=newBigDecimal("0.1"))="

+bd2.toString());

BigDecimalbd3=newBigDecimal("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
处理大数字BigInteger与BigDecimal bigdecimal和integer
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:

²BigInteger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。

²BigDecimal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,newBigDecimal(0.1)得到的值是0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625。使用newBigDecimal("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!

²equals()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。

  

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