【java】BigDecimal、BigInteger、大数相乘、数值的整数次方、快速乘法

BigDecimal

package Test;
import java.math.BigDecimal;
public class Test {
    public static void main(String[]  args){
        double d1=2.15;
        double d2=1.10;
        System.out.println("double运行的结果:"+(d1-d2));

        BigDecimal bd1=new BigDecimal("2.15");
        BigDecimal bd2=new BigDecimal("1.10");
        System.out.println("BigDecimal运行的结果:"+bd1.subtract(bd2));

        BigDecimal bd3=new BigDecimal(2.15);
        BigDecimal bd4=new BigDecimal(1.10);
        System.out.println("BigDecimal错误运行的结果:"+bd3.subtract(bd4));
    }
}

/*
  double运行的结果:1.0499999999999998
 BigDecimal运行的结果:1.05
 BigDecimal错误运行的结果:1.049999999999999822364316059974953532218933105468750
* */

从上面的示例代码中可以感受到float和double不是精确数据  有效位是16位 超过了就不能精确加载了 而BigDecimal可以  但是也是需要注意不能使用double的构造函数 否则也是会存在一定的问题 尤其是在JDBC中,得使用string的构造函数才可以

package Java;

import java.math.BigDecimal;

/**
 * 注意点:
 * 每次计算都是会产生一个新的对象,因此不适合大量运算。适合少量高精度计算
 * 在从数值上比较两个  BigDecimal 值时,应该使用 compareTo() 而不是 equals()。这个在BigNumber代码中有体现
 *警惕使用BigDecimal(double) 构造函数 例如  ps.setBigDecimal(2, new BigDecimal(0.01)); 在jdbc中可能抛出一些异常
 *
 * 参考资料:http://xiangtui.iteye.com/blog/690427
 */
public class BigDecimalTest {

    //默认除法运算精度
    private static final int DEF_DIV_SCALE = 10;

    /**
     * 加法运算
     *
     * @param v1 被加数
     * @param v2 加数
     * @return 两个参数的和
     */

    public static double add(double v1, double v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.add(b2).doubleValue();
    }

    /**
     * 加法运算
     *
     * @param v1 被加数
     * @param v2 加数
     * @return 两个参数的和
     */
    public static BigDecimal add(String v1, String v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.add(b2);
    }

    /**
     * 加法运算
     *
     * @param v1    被加数
     * @param v2    加数
     * @param scale 保留scale位小数
     * @return 两个参数的和
     */
    public static String add(String v1, String v2, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.add(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
    }

    /**
     * 减法运算
     *
     * @param v1 被减数
     * @param v2 减数
     * @return 两个参数的差
     */
    public static double sub(double v1, double v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.subtract(b2).doubleValue();
    }

    /**
     * 减法运算。
     *
     * @param v1 被减数
     * @param v2 减数
     * @return 两个参数的差
     */
    public static BigDecimal sub(String v1, String v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.subtract(b2);
    }

    /**
     * 减法运算
     *
     * @param v1    被减数
     * @param v2    减数
     * @param scale 保留scale 位小数
     * @return 两个参数的差
     */
    public static String sub(String v1, String v2, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.subtract(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
    }

    /**
     * 乘法运算
     *
     * @param v1 被乘数
     * @param v2 乘数
     * @return 两个参数的积
     */
    public static double mul(double v1, double v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.multiply(b2).doubleValue();
    }

    /**
     * 乘法运算
     *
     * @param v1 被乘数
     * @param v2 乘数
     * @return 两个参数的积
     */
    public static BigDecimal mul(String v1, String v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.multiply(b2);
    }


    /**
     * 乘法运算
     *
     * @param v1    被乘数
     * @param v2    乘数
     * @param scale 保留scale 位小数
     * @return 两个参数的积
     */
    public static double mul(double v1, double v2, int scale) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return round(b1.multiply(b2).doubleValue(), scale);
    }

    /**
     * 乘法运算
     *
     * @param v1    被乘数
     * @param v2    乘数
     * @param scale 保留scale 位小数
     * @return 两个参数的积
     */
    public static String mul(String v1, String v2, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.multiply(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
    }

    /**
     * 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
     *
     * @param v1 被除数
     * @param v2 除数
     * @return 两个参数的商
     */

    public static double div(double v1, double v2) {
        return div(v1, v2, DEF_DIV_SCALE);
    }

    /**
     * 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
     *
     * @param v1    被除数
     * @param v2    除数
     * @param scale 表示表示需要精确到小数点以后几位。
     * @return 两个参数的商
     */
    public static double div(double v1, double v2, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
    }

    /**
     * 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
     *
     * @param v1    被除数
     * @param v2    除数
     * @param scale 表示需要精确到小数点以后几位
     * @return 两个参数的商
     */
    public static String div(String v1, String v2, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v1);
        return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
    }

    /**
     * 提供精确的小数位四舍五入处理
     *
     * @param v     需要四舍五入的数字
     * @param scale 小数点后保留几位
     * @return 四舍五入后的结果
     */
    public static double round(double v, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b = new BigDecimal(Double.toString(v));
        return b.setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供精确的小数位四舍五入处理
     *
     * @param v     需要四舍五入的数字
     * @param scale 小数点后保留几位
     * @return 四舍五入后的结果
     */
    public static String round(String v, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b = new BigDecimal(v);
        return b.setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
    }


    /**
     * 取余数
     *
     * @param v1    被除数
     * @param v2    除数
     * @param scale 小数点后保留几位
     * @return 余数
     */
    public static String remainder(String v1, String v2, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.remainder(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
    }

    /**
     * 取余数  BigDecimal
     *
     * @param v1    被除数
     * @param v2    除数
     * @param scale 小数点后保留几位
     * @return 余数
     */
    public static BigDecimal remainder(BigDecimal v1, BigDecimal v2, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        return v1.remainder(v2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
    }

    /**
     * 比较大小  不要用equals
     *
     * @param v1 被比较数
     * @param v2 比较数
     * @return 如果v1 大于v2 则 返回true 否则false
     */
    public static boolean compare(String v1, String v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        int bj = b1.compareTo(b2);
        boolean res;
        if (bj > 0)
            res = true;
        else
            res = false;
        return res;
    }
}

BigInteger

package Java;

import java.math.BigInteger;

public class BigIntegerTest {
    public BigIntegerTest() {
    }

    public static void testBigInteger() {
        BigInteger bi = new BigInteger("8888888888888888888888888888888888");
        //multiply :乘法
        BigInteger result = bi.multiply(new BigInteger("2"));
        System.out.println(result);
        //divide : 除法
        result = bi.divide(new BigInteger("2"));
        System.out.println(result);
        //add : 加法
        result = bi.add(new BigInteger("232"));
        System.out.println(result);
        //subtract :减法
        result = bi.subtract(new BigInteger("23122"));
        System.out.println(result);
        result = bi.shiftRight(5);//位移运算符
        System.out.println(result);
    }

    public static void main(String[] args) {
        testBigInteger();
    }
}

package Java;

import java.math.BigDecimal;
import java.math.BigInteger;

public class BigNumber {
    // 默认除法运算精度,即保留小数点多少位
    private static final int DEFAULT_DIV_SCALE = 10;

    // 这个类不能实例化
    private BigNumber() {
    }

    /**
     * 加法
     * */
    public static double add(double v1, double v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return (b1.add(b2)).doubleValue();
    }

    /**
     * 减法
     * */
    public static double sub(double v1, double v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return (b1.subtract(b2)).doubleValue();
    }

    /**
     * 乘法
     * */
    public static double mul(double v1, double v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return (b1.multiply(b2)).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供(相对)精确的除法运算,当发生除不尽的情况时,精确到小数点以后多少位,以后的数字四舍五入。
     */
    public static double div(double v1, double v2) {
        return div(v1, v2, DEFAULT_DIV_SCALE);
    }

    /**
     * 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。
     */
    public static double div(double v1, double v2, int scale) {
        if (scale < 0) {
            System.err.println("除法精度必须大于0!");
            return 0;
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return (b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP)).doubleValue();
    }

    /**
     * 计算阶乘
     *
     * @param  n  任意大于等于0的int
     * @return n阶乘
     */
    public static BigInteger getFactorial(int n) {
        if (n < 0) {
            System.err.println("n必须大于等于0");
            return new BigInteger("-1");
        } else if (n == 0) {
            return new BigInteger("1");
        }
        // 将数组换成字符串后构造BigInteger
        BigInteger result = new BigInteger("1");
        for (; n > 0; n--) {
            // 将数字n转换成字符串后,再构造一个BigInteger对象,与现有结果做乘法
            result = result.multiply(new BigInteger(new Integer(n).toString()));
        }
        return result;
    }

    public static void main(String[] args) {
        //   如果我们编译运行下面这个程序会看到什么?
        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);
	/*	   0.060000000000000005
		   0.5800000000000001
		   401.49999999999994
		   1.2329999999999999*/
        //计算阶乘,可以将n设得更大
        int n = 100;
        System.out.println("计算n的阶乘" + n + "! = " + BigNumber.getFactorial(n));
        //用double构造BigDecimal
        BigDecimal bd1 = new BigDecimal(0.1);
        System.out.println("(bd1 = new BigDecimal(0.1)) = " + bd1.toString());
        //用String构造BigDecimal
        BigDecimal bd2 = new BigDecimal("0.1");
        System.out.println("(bd2 = new BigDecimal(\"0.1\")) = "
                + bd2.toString());
        BigDecimal bd3 = new BigDecimal("0.10");
        //equals方法比较两个BigDecimal对象是否相等,相等返回true,不等返回false
        System.out.println("bd2.equals(bd3) = " + bd2.equals(bd3));//false
        //compareTo方法比较两个BigDecimal对象的大小,相等返回0,小于返回-1,大于返回1。
        System.out.println("bd2.compareTo(bd3) = " + bd2.compareTo(bd3));//0
        //进行精确计算
        System.out.println("0.05 + 0.01 = " + BigNumber.add(0.05, 0.01));
        System.out.println("1.0 - 0.42 = " + BigNumber.add(1.0, 0.42));
        System.out.println("4.015 * 100 =" + BigNumber.add(4.015, 100));
        System.out.println("123.3 / 100 = " + BigNumber.add(123.3, 100));
    }

}
package Test;


public class Test {
    public static void main(String[]  args){
       System.out.println(1.0/0.0);
       System.out.println(Double.isInfinite(1.0/0.0));
        System.out.println(Double.NEGATIVE_INFINITY);
        System.out.println(Double.POSITIVE_INFINITY);
    }
}

package Test;

public class Test {
    public static void main(String[]  args){
     int i=0;
     i=i++;
     System.out.println(i); //0
     i=++i;
     System.out.println(i); //1
     i=i++;
     System.out.println(i); //1
    }
}
/*
* 原理分析:
* i=i++;
* 1.将i的值取出来放在temp中
* 2.i执行自增操作
* 3.将temp的值作为返回值
*   结果值不变
*
* 对于i=++i
* 其实就是刚好将第二步和第一步互换,所以结果值会加一
*
*
* */


    原文作者:大整数乘法问题
    原文地址: https://blog.csdn.net/lzm18064126848/article/details/65451301
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
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