Java中的大数字运算

在Java中提供了大数字的操作类，即java.math.BigInteger和java.math.BigDecimal类。这两个类用于高精度计算，其中BigInteger类针对大整数的处理类，而BigDecimal类则是针对大小数的处理类。

一、BigInteger

BigInteger类型的数字范围较Integer类型的数字范围要大得多，BigInteger支持任意精度的整数，也就是说在运算中BigInteger类型可以准确地表示任何大小的整数值而不会丢失任何信息，语法如下：

public BigInteger(String val)

下面将列举几种BigInteger类中的常用运算方法：

1、public BigInteger add(BigInteger val):做加法运算

2、public BigInteger subtract(BigInteger val):做减法运算

3、public BigInteger multiply(BigInteger val):做乘法运算

4、public BigInteger divide(BigInteger val):做除法运算

5、public BigInteger remainder(BigInteger val):做取余运算

6、public BigInteger[] divideAndRemainder(BigInteger val):用数组返回余数和商，数组中第一个为商

7、public BigInteger pow(int exponent):进行取参数的exponent次方操作

8、public BigInteger negate():取相反数

9、public BigInteger shiftLeft(int n):将数字左移n位，如果n为负数，做右移操作

10、public BigInteger shiftRight(int n):将数字右移n位，如果n为负数，做左移操作

11、public BigInteger and(BigInteger val):做与操作

12、public BigInteger or(BigInteger val):做或操作

13、public int compareTo(BigInteger val):做数字比较操作

14、public boolean equals(Object x):当参数x是BigInteger类型的数字并且数值相等时，返回true

15、public BigInteger min(BigInteger val):返回较小的值

16、public BigInteger max(BigInteger val):返回较大的值

通过以下示例对部分上述方法进行说明：

import java.math.BigInteger;

public class BigIntegerDemo {
	public static void main(String args[]) {
		//实例化一个大数字
		BigInteger bigInstance = new BigInteger("8");
		System.out.println("该大数字为："+bigInstance);
		//取该大数字加2的操作
		System.out.println("加2操作结果为："+bigInstance.add(new BigInteger("2")));
		//取该大数字减2的操作
		System.out.println("减2操作结果为："+bigInstance.subtract(new BigInteger("2")));
		//取该大数字乘2的操作
		System.out.println("乘2操作结果为："+bigInstance.multiply(new BigInteger("2")));
		//取该大数字除以2的操作
		System.out.println("除以2操作结果为："+bigInstance.divide(new BigInteger("2")));
		//取该大数字除以3的商
		System.out.println("除以3的商："+bigInstance.divideAndRemainder(new BigInteger("3"))[0]);
		//取该大数字除以3的余数
		System.out.println("除以3的余数："+bigInstance.divideAndRemainder(new BigInteger("3"))[1]);
		//取该大数字的2次方
		System.out.println("该大数字的2次方结果为："+bigInstance.pow(2));
		//取该大数字的相反数
		System.out.println("该大数字的相反数为："+bigInstance.negate());
	}
}
/*输出结果为：
该大数字为：8
加2操作结果为：10
减2操作结果为：6
乘2操作结果为：16
除以2操作结果为：4
除以3的商：2
除以3的余数：2
该大数字的2次方结果为：64
该大数字的相反数为：-8
*/

二、BigDecimal

在BigDecimal类中常用的两个构造方法如下：

1、public BigDecimal(double val):实例化时将双精度型转换为BigDecimal类型

2、public BigDecimal(String val):实例化时字符串类型转换成BigDecimal类型

下面例举BigDecimal类中实现加、减、乘、除的方法：

1、public BigDecimal add(BigDecimal augend):做加法操作

2、public BigDecimal subtract(BigDecimal subtrahend):做减法操作

3、public BigDecimal multiply(BigDecimal multiplicand):做乘法操作

4、public BigDecimal divide(BigDecimal divisor,int scale,inr roundingMode):做除法操作，三个参数分别是除数、商的小数点后的位数、近似处理模式

在上述方法中，divide()方法有多种设置，如下：

BigDecimal类中divide()方法的多种处理模式
模式	含义
BigDecimal.ROUND_UP	商的最后一位如果大于0，则向前进位，正负数都如此
BigDecimal.ROUND_DOWN	商的最后一位无论是什么数字都省略
BigDecimal.ROUND_CEILING	商如果是正数，按照ROUND_UP模式处理；如果是负数，按照ROUND_DOWN模式处理。这种模式处理都会使近似值大于等于实际值
BigDecimal.ROUND_FLOOR	商如果是负数，按照ROUND_UP模式处理；如果是正数，按照ROUND_DOWN模式处理。这种模式处理都会使近似值小于等于实际值
BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN	对商进行四舍五入操作，如果最后一位小于等于5，则做舍弃操作
BigDecimal.ROUND_HALF_UO	对商进行四舍五入操作，如果最后一位小于5，则做舍弃操作
BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN	如果商的倒数第二位为奇数，则按照ROUND_HALF_UP处理；如果为偶数，则按照ROUND_HALF_DOWN处理

通过下面的示例对上述的方法进行说明：

import java.math.BigDecimal;

public class BigDecimalDemo {
	static final int location = 10;
	/*
	 * 定义加法方法，参数为加数与被加数
	 * 
	 * @param value1：被加数
	 * @param value2：加数
	 * @return：运算结果
	 * */
	public BigDecimal add(double value1,double value2) {
		//实例化Decimal对象
		BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(value1));
		BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(value2));
		//调用加法方法
		return b1.add(b2);
	}
	
	/*
	 * 定义减法方法，参数为减数与被减数
	 * 
	 * @param value1：被减数
	 * @param value2：减数
	 * @return：运算结果
	 * */
	public BigDecimal sub(double value1,double value2) {
		//实例化Decimal对象
		BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(value1));
		BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(value2));
		//调用减法方法
		return b1.subtract(b2);
	}
	
	/*
	 * 定义乘法方法，参数为乘数与被乘数
	 * 
	 * @param value1：第一个乘数
	 * @param value2：第二个乘数
	 * @return：运算结果
	 * */
	public BigDecimal mul(double value1,double value2) {
		//实例化Decimal对象
		BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(value1));
		BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(value2));
		//调用乘法方法
		return b1.multiply(b2);
	}
	
	/*
	 * 定义除法方法，参数为除数与被除数
	 * 
	 * @param value1：被除数
	 * @param value2：除数
	 * @return：运算结果
	 * */
	public BigDecimal div(double value1,double value2) {
		//调用自定义除法方法
		return div(value1,value2,location);
	}
	
	//定义除法方法，参数分别是除数与被除数以及商小数点后的位数
	public BigDecimal div(double value1,double value2,int b) {
		if(b<0) {
			System.out.println("b值必须大于等于0！");
		}
		BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(value1));
		BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(value2));
		//调用除法方法，商小数点后保留b位，并将结果进行四舍五入操作
		return b1.divide(b2,b,BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
	}
	
	public static void main(String args[]) {
		BigDecimalDemo b =new BigDecimalDemo();
		System.out.println("-7.5+8.9结果："+b.add(-7.5, 8.9));
		System.out.println("-7.5-8.9结果："+b.sub(-7.5, 8.9));
		System.out.println("-7.5x8.9结果："+b.mul(-7.5, 8.9));
		System.out.println("23÷2，结果保留小数后10位："+b.div(23, 2));
		System.out.println("-7.5÷8.9，结果保留小数后5位："+b.div(-7.5, 8.9,5));
	}
	
}
/*输出结果如下：
-7.5+8.9结果：1.4
-7.5-8.9结果：-16.4
-7.5x8.9结果：-66.75
23÷2，结果保留小数后10位：11.5000000000
-7.5÷8.9，结果保留小数后5位：-0.84270
*/

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