Java~处理超大数字与超高精度数字的API (BigInteger类和BigDecimal类)

BigInteger类

  • 在Java的整数类型里面,byte为8位,short为16位,int为32位,long为64位。正因为这些数值的二进制位数已经固定,所以它们能表示的数值大小就有一定的范围限制。因此,Java中提供BigInteger类来处理更大的数字。

构造方法

  • BigInteger(String val):创建一个具有参数所指定以字符串表示的数值的对象。

常用方法

BigInteger add(BigInteger val):加法运算。

BigInteger subtract(BigInteger val):减法运算。

BigInteger multiply(BigInteger val) :乘法运算。

BigInteger divide(BigInteger val) :除法运算,可能会产生除零异常。

public BigInteger[] divideAndRemainder(BigInteger val):获取商值和余数组成的数组,初始元素是商值,最终元素是余数。

String toString():将BigInteger对象的数值转换成字符串。

double doubleValue():将BigInteger对象中的值以双精度数返回。

float floatValue():将BigInteger对象中的值以单精度数返回。

long longValue():将BigInteger对象中的值以长整数返回。

int intValue():将BigInteger对象中的值以整数返回。

代码演示

import java.math.BigInteger;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        BigInteger a = new BigInteger("222222222222222222222222");
        BigInteger b = new BigInteger("333333333333333333333333");
        System.out.println("add >>> " + a.add(b));
        System.out.println("subtract >>> " + a.subtract(b));
        System.out.println("multiply >>> " + a.multiply(b));
        System.out.println("divide >>> " + a.divide(b));
        System.out.println("divideAndRemainder[0] >>> " + a.divideAndRemainder(b)[0]);
        System.out.println("divideAndRemainder[1] >>> " + a.divideAndRemainder(b)[1]);
    }
}

在这里插入图片描述

BigDecimal类

  • 虽然Java的基本类型提供了float和double类型,但他们在执行浮点运算的时候,只是提供了一个较为精确的结果,不能用于要求精确度很高的环境中。

  • 因此,Java提供了BigDecimal类来保证结果的精确度。

  • 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,所以在做运算时千万要保存操作后的值。

  • 使用BigDecimal的坏处是性能比double和float差,在处理庞大,复杂的运算时尤为明显,因根据实际需求决定使用哪种类型。

构造方法

BigDecimal(int):创建一个具有参数所指定整数值的对象。

BigDecimal(double):创建一个具有参数所指定双精度值的对象(不建议使用会导致精度丢失)。

    public static void main(String[] args) {
             BigDecimal a = new BigDecimal(2);
             BigDecimal b = new BigDecimal(2.3);
             BigDecimal c = new BigDecimal("2.3");
             System.out.println(a);
             System.out.println(b);
             System.out.println(c);
    }

在这里插入图片描述
BigDecimal(String):创建一个具有参数所指定以字符串表示的数值的对象。

常用方法

BigDecimal add(BigDecimal augend):加法运算。

BigDecimal subtract(BigDecimal subtrahend):减法运算。

BigDecimal multiply(BigDecimal multiplicand):乘法运算。

BigDecimal divide(BigDecimal divisor):除法运算,可能会产生除零异常和不能整除异常。

BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int scale, int roundingMode):除法运算,可传入精确小数位数scale,和舍入模式roundingMode。

BigDecimal[] divideAndRemainder(BigDecimal divisor):获取商值和余数组成的数组,初始元素是商值,最终元素是余数。

BigDecimal setScale(int newScale, int roundingMode):进行舍入操作。

String toString():将BigDecimal对象的数值转换成字符串。

double doubleValue():将BigDecimal对象中的值以双精度数返回。

float floatValue():将BigDecimal对象中的值以单精度数返回。

int intValue():将BigDecimal对象中的值以整数返回。

舍入模式

ROUND_UP:向远离零的方向舍入。舍弃非零部分,并将非零舍弃部分相邻的一位数字加一。

ROUND_DOWN:向接近零的方向舍入。舍弃非零部分,同时不会非零舍弃部分相邻的一位数字加一,采取截取行为。

ROUND_CEILING:向正无穷的方向舍入。如果为正数,舍入结果同ROUND_UP一致;如果为负数,舍入结果同ROUND_DOWN一致。

ROUND_FLOOR:向负无穷的方向舍入。如果为正数,舍入结果同ROUND_DOWN一致;如果为负数,舍入结果同ROUND_UP一致。

ROUND_HALF_UP:向“最接近”的数字舍入,如果与两个相邻数字的距离相等,则为向上舍入的舍入模式。这种模式也就是我们常说的我们的“四舍五入”。

ROUND_HALF_DOWN:向“最接近”的数字舍入,如果与两个相邻数字的距离相等,则为向下舍入的舍入模式。这种模式也就是我们常说的我们的“五舍六入”。

ROUND_HALF_EVEN:向“最接近”的数字舍入,如果与两个相邻数字的距离相等,则相邻的偶数舍入。如果舍弃部分左边的数字奇数,则舍入行为与ROUND_HALF_UP相同;如果为偶数,则舍入行为与ROUND_HALF_DOWN相同。四舍六入,五分两种情况,如果前一位为奇数,则入位,否则舍去。

ROUND_UNNECESSARY:断言请求的操作具有精确的结果,因此不需要舍入。如果对获得精确结果的操作指定此舍入模式,则抛出ArithmeticException。

代码演示

    public static void main(String[] args) {
             BigDecimal a = new BigDecimal("10.111111111111111111111");
             BigDecimal b = new BigDecimal("3.7777777777777777777777");
             System.out.println("add >>> " + a.add(b));
             System.out.println("subtract >>> " + a.subtract(b));
             System.out.println("multiply >>> " + a.multiply(b));
             System.out.println("divide >>> " + a.divide(b, 2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));
             System.out.println("divideAndRemainder[0] >>> " + a.divideAndRemainder(b)[0]);
             System.out.println("divideAndRemainder[1] >>> " + a.divideAndRemainder(b)[1]);
             System.out.println("四舍五入保留一位小数 >>> " + a.setScale(1, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));
             System.out.println("四舍五入保留一位小数 >>> " + b.setScale(1, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));
    }

在这里插入图片描述

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