使用BigDecimal进行精确运算
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java.math.BigDecimal
BigDecimal 由任意精度的整数非标度值 和 32 位的整数标度 (scale) 组成。
BigDecimal类的常见属性:
static BigDecimal |
ONE 值为 1,标度为 0。 |
static BigDecimal |
TEN 值为 10,标度为 0。 |
static BigDecimal |
ZERO 值为 0,标度为 0。 |
ZERO
public static final BigDecimal ZERO
- 值为 0,标度为 0。
- 从以下版本开始:
- 1.5
ONE
public static final BigDecimal ONE
- 值为 1,标度为 0。
- 从以下版本开始:
- 1.5
TEN
public static final BigDecimal TEN
- 值为 10,标度为 0。
- 从以下版本开始:
- 1.5
BigDecimal类的常见构造方法:
BigDecimal(String val)一般我们会重写该方法
BigDecimal类的常见方法:
int |
compareTo(BigDecimal val) 将此 BigDecimal 与指定的 BigDecimal 比较。 |
boolean |
equals(Object x) 比较此 BigDecimal 与指定的 Object 的相等性。 |
compareTo
public int compareTo(BigDecimal val)
- 将此 BigDecimal 与指定的 BigDecimal 比较。根据此方法,值相等但具有不同标度的两个 BigDecimal 对象(如,2.0 和 2.00)被认为是相等的。
- 返回:
- 当此 BigDecimal 在数字上小于、等于或大于 val 时,返回 -1、0 或 1。
equals
public boolean equals(Object x)
- 比较此 BigDecimal 与指定的 Object 的相等性。与
compareTo
不同,仅当两个 BigDecimal 对象的值和标度都相等时,此方法才认为它们相等(因此通过此方法进行比较时,2.0 不等于 2.00)。
首先我们先来看如下代码示例:
1 public class Test_1 {
2 public static void main(String[] args) {
3 System.out.println(0.06+0.01);
4 System.out.println(1.0-0.42);
5 System.out.println(4.015*100);
6 System.out.println(303.1/1000);
7 }
8
9 }
运行结果如下。
0.06999999999999999
0.5800000000000001
401.49999999999994
0.30310000000000004
你认为你看错了,但结果却是是这样的。问题在哪里呢?原因在于我们的计算机是二进制的。浮点数是没有办法用二进制进行精确表示。我们的CPU表示浮点数由两个部分组成:指数和尾数,这样的表示方法一般都会失去一定的精确度,有些浮点数运算也会产生一定的误差。如:2.4的二进制表示并非就是精确的2.4。反而最为接近的二进制表示是 2.3999999999999999。浮点数的值实际上是由一个特定的数学公式计算得到的。
其实java的float只能用来进行科学计算或工程计算,在大多数的商业计算中,一般采用java.math.BigDecimal类来进行精确计算。
在使用BigDecimal类来进行计算的时候,主要分为以下步骤:
1、用float或者double变量构建BigDecimal对象。
2、通过调用BigDecimal的加,减,乘,除等相应的方法进行算术运算。
3、把BigDecimal对象转换成float,double,int等类型。
一般来说,可以使用BigDecimal的构造方法或者静态方法的valueOf()方法把基本类型的变量构建成BigDecimal对象。
1 BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(0.48));
2 BigDecimal b2 = BigDecimal.valueOf(0.48);
对于常用的加,减,乘,除,BigDecimal类提供了相应的成员方法。
1 public BigDecimal add(BigDecimal value); //加法
2 public BigDecimal subtract(BigDecimal value); //减法
3 public BigDecimal multiply(BigDecimal value); //乘法
4 public BigDecimal divide(BigDecimal value); //除法
进行相应的计算后,我们可能需要将BigDecimal对象转换成相应的基本数据类型的变量,可以使用floatValue(),doubleValue()等方法。
下面是一个工具类,该工具类提供加,减,乘,除运算。
1 public class Arith {
2 /**
3 * 提供精确加法计算的add方法
4 * @param value1 被加数
5 * @param value2 加数
6 * @return 两个参数的和
7 */
8 public static double add(double value1,double value2){
9 BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.valueOf(value1));
10 BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.valueOf(value2));
11 return b1.add(b2).doubleValue();
12 }
13
14 /**
15 * 提供精确减法运算的sub方法
16 * @param value1 被减数
17 * @param value2 减数
18 * @return 两个参数的差
19 */
20 public static double sub(double value1,double value2){
21 BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.valueOf(value1));
22 BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.valueOf(value2));
23 return b1.subtract(b2).doubleValue();
24 }
25
26 /**
27 * 提供精确乘法运算的mul方法
28 * @param value1 被乘数
29 * @param value2 乘数
30 * @return 两个参数的积
31 */
32 public static double mul(double value1,double value2){
33 BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.valueOf(value1));
34 BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.valueOf(value2));
35 return b1.multiply(b2).doubleValue();
36 }
37
38 /**
39 * 提供精确的除法运算方法div
40 * @param value1 被除数
41 * @param value2 除数
42 * @param scale 精确范围
43 * @return 两个参数的商
44 * @throws IllegalAccessException
45 */
46 public static double div(double value1,double value2,int scale) throws IllegalAccessException{
47 //如果精确范围小于0,抛出异常信息
48 if(scale<0){
49 throw new IllegalAccessException("精确度不能小于0");
50 }
51 BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.valueOf(value1));
52 BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.valueOf(value2));
53 return b1.divide(b2, scale).doubleValue();
54 }
55 }