Java中的Double类型计算

 
一、问题的提出:

如果我们编译运行下面这个程序会看到什么?
public class Test{
    public static void main(String args[]){
        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);
    }
};
你没有看错!结果确实是
0.060000000000000005
0.5800000000000001
401.49999999999994
1.2329999999999999
Java中的简单浮点数类型float和double不能够进行运算。不光是Java,在其它很多编程语言中也有这样的问题。在大多数情况下,计算的结果是准确的,但是多试几次(可以做一个循环)就可以试出类似上面的错误。现在终于理解为什么要有BCD码了。
这个问题相当严重,如果你有9.999999999999元,你的计算机是不会认为你可以购买10元的商品的。
在有的编程语言中提供了专门的货币类型来处理这种情况,但是Java没有。现在让我们看看如何解决这个问题。
 
四舍五入
我们的第一个反应是做四舍五入。Math类中的round方法不能设置保留几位小数,我们只能象这样(保留两位):
public double round(double value){
    return Math.round(value*100)/100.0;
}
非常不幸,上面的代码并不能正常工作,给这个方法传入4.015它将返回4.01而不是4.02,如我们在上面看到的
4.015*100=401.49999999999994
因此如果我们要做到精确的四舍五入,不能利用简单类型做任何运算
java.text.DecimalFormat也不能解决这个问题:
System.out.println(new java.text.DecimalFormat("0.00").format(4.025));
输出是4.02

 

二、精确计算

在《Effective Java》这本书中也提到这个原则,float和double只能用来做科学计算或者是工程计算,在商业计算中我们要用 java.math.BigDecimal

我们如果需要精确计算,非要用String来够造BigDecimal不可!在《Effective Java》一书中的例子是用String来够造BigDecimal的

下面提供计算的代码:

(注意:divide方法中推荐使用枚举RoundingMode.HALF_UP)

复制代码
复制代码
 1 package com.wetalk.wbs.bas.util;
 2 
 3 import java.io.Serializable;
 4 import java.math.BigDecimal;
 5 import java.math.RoundingMode;
 6 
 7 /**
 8  * double的计算不精确,会有类似0.0000000000000002的误差,正确的方法是使用BigDecimal或者用整型
 9  * 整型地方法适合于货币精度已知的情况,比如12.11+1.10转成1211+110计算,最后再/100即可
10  * 以下是摘抄的BigDecimal方法:
11  */
12 public class DoubleUtil implements Serializable {
13     private static final long serialVersionUID = -3345205828566485102L;
14     // 默认除法运算精度
15     private static final Integer DEF_DIV_SCALE = 2;
16 
17     /**
18      * 提供精确的加法运算。
19      *
20      * @param value1 被加数
21      * @param value2 加数
22      * @return 两个参数的和
23      */
24     public static Double add(Double value1, Double value2) {
25         BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(value1));
26         BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(value2));
27         return b1.add(b2).doubleValue();
28     }
29 
30     /**
31      * 提供精确的减法运算。
32      *
33      * @param value1 被减数
34      * @param value2 减数
35      * @return 两个参数的差
36      */
37     public static double sub(Double value1, Double value2) {
38         BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(value1));
39         BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(value2));
40         return b1.subtract(b2).doubleValue();
41     }
42 
43     /**
44      * 提供精确的乘法运算。
45      *
46      * @param value1 被乘数
47      * @param value2 乘数
48      * @return 两个参数的积
49      */
50     public static Double mul(Double value1, Double value2) {
51         BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(value1));
52         BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(value2));
53         return b1.multiply(b2).doubleValue();
54     }
55 
56     /**
57      * 提供(相对)精确的除法运算,当发生除不尽的情况时, 精确到小数点以后10位,以后的数字四舍五入。
58      *
59      * @param dividend 被除数
60      * @param divisor  除数
61      * @return 两个参数的商
62      */
63     public static Double divide(Double dividend, Double divisor) {
64         return divide(dividend, divisor, DEF_DIV_SCALE);
65     }
66 
67     /**
68      * 提供(相对)精确的除法运算。 当发生除不尽的情况时,由scale参数指定精度,以后的数字四舍五入。
69      *
70      * @param dividend 被除数
71      * @param divisor  除数
72      * @param scale    表示表示需要精确到小数点以后几位。
73      * @return 两个参数的商
74      */
75     public static Double divide(Double dividend, Double divisor, Integer scale) {
76         if (scale < 0) {
77             throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
78         }
79         BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(dividend));
80         BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(divisor));
81         return b1.divide(b2, scale,RoundingMode.HALF_UP).doubleValue();
82     }
83 
84     /**
85      * 提供指定数值的(精确)小数位四舍五入处理。
86      *
87      * @param value 需要四舍五入的数字
88      * @param scale 小数点后保留几位
89      * @return 四舍五入后的结果
90      */
91     public static double round(double value,int scale){
92         if(scale<0){
93             throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
94         }
95         BigDecimal b = new BigDecimal(Double.toString(value));
96         BigDecimal one = new BigDecimal("1");
97         return b.divide(one,scale, RoundingMode.HALF_UP).doubleValue();
98     }
99 }
复制代码
 
 
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________
 
 
 

 

Java:对double值进行四舍五入,保留两位小数的几种方法

1. 功能

将程序中的double值精确到小数点后两位。可以四舍五入,也可以直接截断。

比如:输入12345.6789,输出可以是12345.68也可以是12345.67。至于是否需要四舍五入,可以通过参数来决定(RoundingMode.UP/RoundingMode.DOWN等参数)。

2. 实现代码

复制代码
复制代码
package com.clzhang.sample;

import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;
import java.text.DecimalFormat;
import java.text.NumberFormat;

public class DoubleTest {
    
    /**
     * 保留两位小数,四舍五入的一个老土的方法
     * @param d
     * @return
     */
    public static double formatDouble1(double d) {
        return (double)Math.round(d*100)/100;
    }

public static double doubleBitUp(double d,int bit) {
    if (d == 0.0)
        return d;
    double pow = Math.pow(10, bit);
    return (double)Math.round(d*pow)/pow;
}

/** * The BigDecimal class provides operations for arithmetic, scale manipulation, rounding, comparison, hashing, and format conversion. * @param d * @return */ public static double formatDouble2(double d) { // 旧方法,已经不再推荐使用 // BigDecimal bg = new BigDecimal(d).setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
// 新方法,如果不需要四舍五入,可以使用RoundingMode.DOWN BigDecimal bg = new BigDecimal(d).setScale(2, RoundingMode.UP);
return bg.doubleValue(); }

BigDecimal bg = new BigDecimal(d).setScale(2, RoundingMode.UP);

这个不是传统意义上的四舍五入,RoundingMode.HALF_UP 才是。
RoundingMode.UP: 1.111 -> 1.12,1.116 -> 1.12
RoundingMode.HALF_UP:1.111 -> 1.11,1.116 -> 1.12


/** * NumberFormat is the abstract base class for all number formats. * This class provides the interface for formatting and parsing numbers. * @param d * @return */ public static String formatDouble3(double d) { NumberFormat nf = NumberFormat.getNumberInstance();
// 保留两位小数 nf.setMaximumFractionDigits(2);
// 如果不需要四舍五入,可以使用RoundingMode.DOWN nf.setRoundingMode(RoundingMode.UP);
return nf.format(d); }
/** * 这个方法挺简单的。 * DecimalFormat is a concrete subclass of NumberFormat that formats decimal numbers. * @param d * @return */ public static String formatDouble4(double d) { DecimalFormat df = new DecimalFormat("#.00");
return df.format(d); }
/** * 如果只是用于程序中的格式化数值然后输出,那么这个方法还是挺方便的。 * 应该是这样使用:System.out.println(String.format("%.2f", d)); * @param d * @return */ public static String formatDouble5(double d) { return String.format("%.2f", d); } public static void main(String[] args) { double d = 12345.67890; System.out.println(formatDouble1(d)); System.out.println(formatDouble2(d)); System.out.println(formatDouble3(d)); System.out.println(formatDouble4(d)); System.out.println(formatDouble5(d)); } }
复制代码
复制代码

3. 输出

12345.68
12345.68
12,345.68
12345.68
12345.68

posted @ 2020-11-25 10:31  kelelipeng  阅读(301)  评论(0编辑  收藏  举报