概述
文章目录
- BigInteger类
- BigDecimal
在 Java 中提供了用于大数字运算的类,即 java.math.BigInteger 类和 java.math.BigDecimal 类。这两个类用于高精度计算,其中 BigInteger 类是针对整型大数字的处理类,而 BigDecimal 类是针对大小数的处理类。
BigInteger类
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。
除了基本的加减乘除之外,BigInteger 类还封装了很多操作,比如取绝对值、相反数、最大公约数、以及判断是否为质数等。
要使用 BigInteger 类,首先要创建一个 BigInteger 对象。BigInteger 类提供了很多种构造方法,其中最直接的一种是参数以字符串形式代表要处理的数字。
BigInteger(String val)
这里的 val 是数字十进制的字符串。例如,要将数字 5 转换为 BigInteger 对象,语句如下:
BigInteger bi = new BigInteger("5")
注意:数字5的双引号是必须的,因为 BigInteger 类构造方法要求参数是字符串类型。
下表是创建 BigInteger 对象之后可调用 BigInteger 类中的常用方法:
方法名称 | 说明 |
---|---|
add(BigInteger val) | 做加法运算 |
subtract(BigInteger val) | 做减法运算 |
multiply(BigInteger val) | 做乘法运算 |
divide(BigInteger val) | 做除法运算 |
remainder(BigInteger val) | 做取余数运算 |
divideAndRemainder(BigInteger val) | 做除法运算,返回数组的第一个值为商,第二个值为余数 |
pow(int exponent) | 做参数的 exponent 次方运算 |
negate() | 取相反数 |
shiftLeft(int n) | 将数字左移 n 位,如果 n 为负数,则做右移操作 |
shiftRight(int n) | 将数字右移 n 位,如果 n 为负数,则做左移操作 |
and(BigInteger val) | 做与运算 |
or(BigInteger val) | 做或运算 |
compareTo(BigInteger val) | 做数字的比较运算 |
equals(Object obj) | 当参数 obj 是 Biglnteger 类型的数字并且数值相等时返回 true, 其他返回 false |
min(BigInteger val) | 返回较小的数值 |
max(BigInteger val) | 返回较大的数值 |
代码演示:
public class 大数字运算_BigInteger {
public static void main(String[] args) {
Scanner input = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入一个整型数字:");
// 保存用户输入的数字
int num = input.nextInt();
// 使用输入的数字创建BigInteger对象
BigInteger bi = new BigInteger(num + "");
// 计算大数字加上99的结果
System.out.println("加法操作结果:" + bi.add(new BigInteger("99")));
// 计算大数字减去25的结果
System.out.println("减法操作结果:" + bi.subtract(new BigInteger("25")));
// 计算大数字乘以3的结果
System.out.println("乘法橾作结果:" + bi.multiply(new BigInteger("3")));
// 计算大数字除以2的结果
System.out.println("除法操作结果:" + bi.divide(new BigInteger("2")));
// 计算大数字除以3的商
System.out.println("取商操作结果:" + bi.divideAndRemainder(new BigInteger("3"))[0]);
// 计算大数字除以3的余数
System.out.println("取余操作结果:" + bi.divideAndRemainder(new BigInteger("3"))[1]);
// 计算大数字的2次方
System.out.println("取 2 次方操作结果:" + bi.pow(2));
// 计算大数字的相反数
System.out.println("取相反数操作结果:" + bi.negate());
}
}
运行结果:
请输入一个整型数字:
123456
加法操作结果:123555
减法操作结果:123431
乘法橾作结果:370368
除法操作结果:61728
取商操作结果:41152
取余操作结果:0
取 2 次方操作结果:15241383936
取相反数操作结果:-123456
BigDecimal
BigInteger 和 BigDecimal 都能实现大数字的运算,不同的是 BigDecimal 加入了小数的概念。一般的 float 和 double 类型数据只能用来做科学计算或工程计算,但由于在商业计算中要求数字精度比较高,所以要用到 BigDecimal 类。BigDecimal 类支持任何精度的浮点数,可以用来精确计算货币值。
BigDecimal 常用的构造方法如下:
- BigDecimal(double val):实例化时将双精度型转换为 BigDecimal 类型。
- BigDecimal(String val):实例化时将字符串形式转换为 BigDecimal 类型。
BigDecimal 类的方法可以用来做超大浮点数的运算,像 加、减、乘、除等。在所有运算中,除法运算是最复杂的,因为在除不尽的情况下,末位小数的处理方式是需要考虑的。
如下是 BigDecimal 类用于实现 加、减、乘、除 运算的方法。
BigDecimal add(BigDecimal augend) // 加法操作
BigDecimal subtract(BigDecimal subtrahend) // 减法操作
BigDecimal multiply(BigDecimal multiplieand) // 乘法操作
BigDecimal divide(BigDecimal divisor,int scale,int roundingMode ) // 除法操作
其中,divide() 方法的 3 个参数分别表示除数、商的小数点后的位数和近似值处理模式。
下表是 roundingMode 参数支持的处理模式:
模式名称 | 说明 |
---|---|
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 |
BigDecimal.ROUND_FLOOR | 与 ROUND_CELING 模式相反,商如果是正数,按照 ROUND_DOWN 模式处理;如果是负数,按照 ROUND_UP 模式处理 |
BigDecimal.ROUND_HALF_ DOWN | 对商进行五舍六入操作。如果商最后一位小于等于 5,则做舍弃操作,否则对最后一位进行进位操作 |
BigDecimal.ROUND_HALF_UP | 对商进行四舍五入操作。如果商最后一位小于 5,则做舍弃操作,否则对最后一位进行进位操作 |
BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN | 如果商的倒数第二位是奇数,则按照 ROUND_HALF_UP 处理;如果是偶数,则按照 ROUND_HALF_DOWN 处理 |
代码演示:如何使用 BigDecimal 类提供的方法对数字执行运算,并输出结果
public class 大数字运算_BigDecimal {
public static void main(String[] args) {
Scanner input = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入一个数字:");
// 保存用户输入的数字
double num = input.nextDouble();
// 使用输入的数字创建BigDecimal对象
BigDecimal bd = new BigDecimal(num);
// 计算大数字加上99.154的结果
System.out.println("加法操作结果:" + bd.add(new BigDecimal(99.154)));
// 计算大数字减去-25.157904的结果
System.out.println("减法操作结果:" + bd.subtract(new BigDecimal(-25.157904)));
// 计算大数字乘以3.5的结果
System.out.println("乘法操作结果:" + bd.multiply(new BigDecimal(3.5)));
// 计算大数字除以3.14的结果,并保留小数后2位
System.out.println("除法操作结果(保留 2 位小数):" + bd.divide(new BigDecimal(3.14), 2, BigDecimal.ROUND_CEILING));
// 计算大数字除以3.14的结果,并保留小数后5位
System.out.println("除法操作结果(保留 5 位小数):" + bd.divide(new BigDecimal(3.14), 5, BigDecimal.ROUND_CEILING));
}
}
上述代码将用户输入的数字保存到 num 变量中,然后调用“newBigDecimal(num)”方法来创建 BigDecimal 对象。
运行结果:
请输入一个整型数字:
123456
加法操作结果:123555
减法操作结果:123431
乘法橾作结果:370368
除法操作结果:61728
取商操作结果:41152
取余操作结果:0
取 2 次方操作结果:15241383936
取相反数操作结果:-123456
最后
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