使用BigDecimal进行精确运算
首先我们先来看如下代码示例:
public class test_1 { public static void main(string[] args) { system.out.println(0.06+0.01); system.out.println(1.0-0.42); system.out.println(4.015*100); system.out.println(303.1/1000); } }
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。浮点数没有办法是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。
bigdecimal b1 = new bigdecimal(double.tostring(0.48)); 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。
public bigdecimal add(bigdecimal value); //加法 public bigdecimal subtract(bigdecimal value); //减法 public bigdecimal multiply(bigdecimal value); //乘法 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。
public class arith { /** * 提供精确加法计算的add方法 * @param value1 被加数 * @param value2 加数 * @return 两个参数的和 */ public static double add(double value1, double value2){ bigdecimal b1 = new bigdecimal(double.valueof(value1)); bigdecimal b2 = new bigdecimal(double.valueof(value2)); return b1.add(b2).doublevalue(); } /** * 提供精确减法运算的sub方法 * @param value1 被减数 * @param value2 减数 * @return 两个参数的差 */ public static double sub(double value1, double value2){ bigdecimal b1 = new bigdecimal(double.valueof(value1)); bigdecimal b2 = new bigdecimal(double.valueof(value2)); return b1.subtract(b2).doublevalue(); } /** * 提供精确乘法运算的mul方法 * @param value1 被乘数 * @param value2 乘数 * @return 两个参数的积 */ public static double mul(double value1, double value2){ bigdecimal b1 = new bigdecimal(double.valueof(value1)); bigdecimal b2 = new bigdecimal(double.valueof(value2)); return b1.multiply(b2).doublevalue(); } /** * 提供精确的除法运算方法div * @param value1 被除数 * @param value2 除数 * @param scale 精确范围 * @return 两个参数的商 * @throws illegalaccessexception */ public static double div(double value1, double value2, int scale) throws illegalaccessexception{ //如果精确范围小于0,抛出异常信息 if(scale<0){ throw new illegalaccessexception("精确度不能小于0"); } bigdecimal b1 = new bigdecimal(double.valueof(value1)); bigdecimal b2 = new bigdecimal(double.valueof(value2)); return b1.divide(b2, scale).doublevalue(); } /** * 舍余 * @param value1 被除数 * @param value2 除数 * @param scale 精确范围 * @return 两个参数的商 * @throws illegalaccessexception */ public static bigdecimal div2(double value1, double value2, int scale) throws illegalaccessexception{ bigdecimal b1 = new bigdecimal(double.valueof(value1)); bigdecimal b2 = new bigdecimal(double.valueof(value2)); return b1.divide(b2, scale, roundingmode.floor); } }
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