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java大数据类型BigDecimal和BigInteger
阅读量:772 次
发布时间:2019-03-24

本文共 2428 字,大约阅读时间需要 8 分钟。

Java BigDecimal和BigInteger技术指南

BigDecimal与BigInteger在Java编程中是处理大数运算的核心类别,广泛应用于金融、科学计算等领域。本文将深入探讨这两类大数的构造、运算特性及实用方法。


BigDecimal: 高精度定点数处理

BigDecimal代表任何精度的定点数,适用于货币计算和高精度数学运算。其运算特性使其在商业应用中尤为重要,需要通过特定方法实现运算,而非直接使用算术符。

1. 构造函数

BigDecimal提供多种构造方式,支持字符串、数字、字节等形式的数值转换。主要构造函数包括:

  • BigDecimal(String val)
  • BigDecimal(BigInteger val)
  • BigDecimal(MathContext mc)
  • 以及多种结合(MathContext)的构造方式

2. 绝对值操作

通过abs()方法可以轻松获取绝对值:

BigDecimal bigDecimal1 = new BigDecimal("2.13");BigDecimal bigDecimal2 = new BigDecimal("-2.13");bigDecimal1 = bigDecimal1.abs(); // 2.13bigDecimal2 = bigDecimal2.abs(); // 2.1

3. 加法运算

实现加法需要调用add()方法:

BigDecimal bigDecimal1 = new BigDecimal("2.13");BigDecimal bigDecimal2 = new BigDecimal("-2.1321");BigDecimal result = bigDecimal1.add(bigDecimal2); // -0.0021

4. 除法运算

与加法类似,除法通过divide()实现:

BigDecimal bigDecimal1 = new BigDecimal("10");BigDecimal bigDecimal2 = new BigDecimal("2.0");BigDecimal result = bigDecimal1.divide(bigDecimal2); // 5

5. 幂运算

可以通过pow()方法实现数值的n次幂:

BigDecimal bigDecimal1 = new BigDecimal("-10");BigDecimal result = bigDecimal1.pow(2); // 100

6. 取余数

remainder()方法返回当前数除以另一个数的余数:

BigDecimal bigDecimal1 = new BigDecimal("10");BigDecimal bigDecimal2 = new BigDecimal("4");BigDecimal result = bigDecimal1.remainder(bigDecimal2); // 2

7. 格式化显示

通过toEngineeringString()toPlainString()toString()方法可以以不同格式显示数值,如:

  • toEngineeringString():使用工程计数法
  • toPlainString():不使用指数形式
  • toString():必要时使用科学计数法

BigInteger: 任意精度的整数处理

BigInteger支持任意精度的整数运算,能够处理极大的数值范围,避免精度损失。

1. 构造函数

主要构造方式包括:

  • BigInteger(String val)
  • BigInteger(byte[] val)
  • 加上MathContext的支持构造等

2. 数学运算

支持基本运算包括加法、减法、乘法、除法和取模。例如:

BigInteger bigInteger = new BigInteger("21");BigInteger bigInteger1 = new BigInteger("2");System.out.println(bigInteger.mod(bigInteger1)); // 1

3.幂运算

通过pow()实现指数运算:

BigInteger bigInteger = new BigInteger("21");BigInteger result = bigInteger.pow(2); // 441

4. 比较与逻辑运算

提供了多种逻辑运算方法,如and()or()xor()等:

BigInteger bigInteger = new BigInteger("10");System.out.println(bigInteger.compareTo(new BigInteger("9"))); // -1

进阶操作

BigDecimal方法

  • 精度控制stripTrailingZeros()去掉末尾多余零,保持数字简洁。
  • 舍入模式:支持多种舍入模式,如ROUND_UPROUND_CEILING等,通过setScale()实现。
  • 负数处理negate()方法获取相反数。

BigInteger方法

  • 绝对值与符号abs()获取绝对值,符号通过signum()判断。
  • 最大公约数gcd()计算与另一个数的最大公约数。
  • 二进制转换toByteArray()将数值转换为二进制数据。

开发者工具

  • 类型转换valueOf()方法实现数值的转换与初始化。
  • 数值比较compareTo()max()min()方法简化比较流程。
  • 精度获取ulp()返回数值的精度单位。

总结

BigDecimal和BigInteger是Java处理大数运算的核心工具,分别擅长定点数和整数运算。选择合适的类别和方法,能够满足从简单计算到复杂科学计算的多样化需求。

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