BigInteger和BigDecimal类

如果要进行非常大的数的计算或者高精度浮点值的计算,可以使用java.math包中的BigInteger类和BigDecimal类。它们都是不可变的。它们都扩展Number类且实现Comparable接口。long类型的最大整数值为long.MAX_VALUE。BigInteger的实例可以表示任意大小的整数。可以使用new BigInteger(String)和new BigDecimal(String)来创建BigInteger和BigDecimal的实例,使用add,substract,multiple,divide和remainder方法完成算数运算,使用compareTo方法比较两个大数字。

BigInteger:

例如,下面的代码创建两个BigInteger对象并且将他们进行相乘:

BigInteger a = new BigInteger("9223372036854775807");
BigInteger b = new BigInteger("2");
BigInteger c = a.multiply(b);
System.out.printlin(c);

它的输出为18446744073709551614.

BigDecimal:

对BigDecimal对象的精度没有限制。如果结果不能终止,那么divide方法会抛出ArithmeticException异常。但是,可以使用重载的divide(BigDecimal d,int scale,int roundingMode)方法来指定尺度和舍入方式来避免这个异常,这里的scale是指小数点后最小的整数位数.例如,下面的代码创建两个尺度为20,舍入方式为BigDecimal.ROUND_UP的BigDecimal对象。

BigDecimal a = new BigDecimal(1.0);
BigDecimal b = new BigDecimal(3);
BigDecimal c = a.divide(b,20,BigDecimal.ROUND_UP);
System.out.println(c);

输出为0.333333333333333333334。

java代码:求阶乘

BigInteger和BigDecimal类_第1张图片

import java.math.*;
import java.utils.Scanner;
public class LargeFactorial
{
  public static void main(String[] args)
  {
    scanner input = new Scanner(System.in);
    long n = input.nextLong();
    System.out.println(factorial(n));
  }
  public static BigInteger factorial(long n)
  {
    BigInteger result = BigInteger.ONE;
    for (int i = 1; i <= n; i++)
    {
      result = result.multply(new BigInteger(i));
    }
    return result;
  }
}

BigInteger和BigDecimal类_第2张图片

package mooc;
import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;
import java.util.Scanner;
public class bigdecimal 
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        int n = input.nextInt();
        BigDecimal bigNum = new BigDecimal(Long.MAX_VALUE).add(BigDecimal.ONE);
        BigDecimal newBigNum = bigNum.divide(new BigDecimal(n),0,RoundingMode.HALF_DOWN);
        for(int i = 0; i < 3; i++)
        {
            System.out.println(newBigNum.add(new BigDecimal(i)).multiply(new BigDecimal(n)));
        }
        input.close();
    }
}

一.常量
BigInteger:ONE,ZERO,TEN分别代表1,0,10.
其定义类似于:public static final BigInteger ONE = valueOf(1);
BigDecimal:除了以上三个常量外还有8个关于舍入的常量,这里不再赘述,可以去查看API的帮助手册.
顺便说一句,BigDecimal由于舍入模式的存在,使得这个类用起来比BigInteger要复杂.这里不再赘述,具体可以查看API的帮助手册,但是平时对起复杂特性用的不多,所以用的时候查阅API也是可行的.
二.声明赋值
BigInteger:BigInteger bi = new BigInteger(“100”);或:BigInteger bi = BigInteger.valueOf(100);
数组定义与基本类型类似.
BigDecimal:BigDecimal bd = new BigDecimal(100);或:BigDecimal bd = BigDecimal.valueOf(100);
BigDecimal的构造函数比BigInteger多一些,感觉用起来更方便些,比如这样定义就是错误的:BigInteger bi = new BigInteger(100);
顺便说一下,java.util包中的Scanner类实现了nextBigInteger()和nextBigDecimal()方法,可以用来读入控制台输入的BigInteger和BigDecimal.给个例子:

Scanner input = new Scanner(System.in);
while(input.hasNext())
{
  BigInteger bi;
  //BigDecimal bd;
  bi = input.nextBigInteger();//读入BigInteger
  //bd = input.nextBigDecimal();//读入BigDecimal
  System.out.println(bi.toString());
  //System.out.println(bd.toString())
}

三.相关函数
主要介绍一下四则运算等函数:
用两个例子来说明比较直观一些:
BigInteger:

import java.math.BigInteger;
import java.util.Random;
/*
 * 测试BigInteger类的一些函数
 */
public class BigIntegerDemo 
{
    public static void main(String[] args)
    {
        System.out.println("构造两个BigInteger对象");
        //BigInteger(int numBits,Random rnd)
        //构造一个随机生成的 BigInteger,它是在 0 到 (2^numBits - 1)(包括)范围内均匀分布的值
        BigInteger bi1 = new BigInteger(55,new Random());
        System.out.println("bil = " + bi1);

        //BigInteger(byte[] val)   
        //将包含 BigInteger 的二进制补码表示形式的 byte 数组转换为 BigInteger。
        BigInteger bi2 = new BigInteger(new byte[]{3,2,3});
        System.out.println("bi2 = " + bi2);

        //加
        System.out.println("bi1 + bi2 = " + bi1.add(bi2));
        //减
        System.out.println("bi1 - bi2 = " + bi1.subtract(bi2));
        //乘
        System.out.println("bi1 * bi2 = " + bi1.multiply(bi2));
        //指数运算
        System.out.println("bi1的2次方 = " + bi1.pow(2));
        //整数商
        System.out.println("bi1/bi2的整数商: " + bi1.divide(bi2));
        //余数
        System.out.println("bi1/bi2的余数: " + bi1.remainder(bi2));
        //整数商+余数  
        System.out.println("bi1 / bi2 = " + bi1.divideAndRemainder(bi2)[0] +   
                "--" + bi1.divideAndRemainder(bi2)[1]);
        System.out.println("bi1 + bi2 = " + bi1.add(bi2));  
        //比较大小,也可以用max()和min() 
        if(bi1.compareTo(bi2) > 0)
        {
            System.out.println("bi1 is greater than bi2");
        }
        else if(bi1.compareTo(bi2) == 0)
        {
            System.out.println("bi1 is equal to bi2");
        }
        else if(bi1.compareTo(bi2) < 0) 
        {
            System.out.println("bd1 is lower than bd2");  
        }
        //返回相反数
        BigInteger bi3 = bi1.negate();
        System.out.println("bi1的相反数:" + bi3);
        //返回绝对值
        System.out.println("bi1的绝对值:" + bi3.abs());
    }
}

BigInteger和BigDecimal类_第3张图片
BigInteger:

import java.math.BigDecimal;
/*
 * 测试BigDecimal类的一些函数
 */
public class BigDecimalDemo
{
    public static void main(String[] args)
    {
        System.out.println("构造两个BigDecimal对象");
        //用char[]数组创建BigDecimal对象,第二个参数为位移offset,  
        //第三个参数指定长度
        BigDecimal bd1 = new BigDecimal("3464656776868432998434".toCharArray(),2,15);  
        System.out.println("bd1 = " + bd1);  
        //用double类型创建BigDecimal对象  
        BigDecimal bd2 = new BigDecimal(134258767575867.0F);  
        System.out.println("bd2 = " + bd2);

        //加  
        System.out.println("bd1 + bd2 = " + bd1.add(bd2));  
        //减  
        System.out.println("bd1 - bd2 = " + bd1.subtract(bd2));  
        //乘  
        System.out.println("bd1 * bd2 = " + bd1.multiply(bd2));  
        //指数运算  
        System.out.println("bd1的2次方 = " + bd1.pow(2));  
        //取商的整数部分  
        System.out.println("bd1/bd2的整数商: " + bd1.divideToIntegralValue(bd2));  
        //返回余数计算为:this.subtract(this.divideToIntegralValue(divisor).multiply(divisor))  
        //System.out.println(bd1.subtract(bd1.divideToIntegralValue(bd2).multiply(bd2)));  
        System.out.println("bd1/bd2的余数: " + bd1.remainder(bd2));  
        //取商和余,即bd1.divideToIntegralValue(bd2)与bd1.remainder(bd2) 
      //取商和余,即bd1.divideToIntegralValue(bd2)与bd1.remainder(bd2)  
        System.out.println("bd1 / bd2 = " + bd1.divideAndRemainder(bd2)[0] +   
                "--" + bd1.divideAndRemainder(bd2)[1]);  
        //比较大小,也可以用max()和min()
        if(bd1.compareTo(bd2) > 0)  

            System.out.println("bd1 is greater than bd2");  

        else if(bd1.compareTo(bd2) == 0)  

            System.out.println("bd1 is equal to bd2");  

        else if(bd1.compareTo(bd2) < 0)  

            System.out.println("bd1 is lower than bd2");  
     //末位数据精度  
     System.out.println("bd1的末位数据精度:  " + bd1.ulp());
     }  
}

BigInteger和BigDecimal类_第4张图片

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