java实现double的精确计算和四舍五入

 

Java中的简单浮点数类型float和double不能够进行运算。不光是Java，在其它很多编程语言中也有这样的问题。在大多数情况下，计算的结果是准确的，但是多试几次（可以做一个循环）就可以试出类似上面的错误。现在终于理解为什么要有BCD码了。



这个问题相当严重，如果你有9.999999999999元，你的计算机是不会认为你可以购买10元的商品的。



在有的编程语言中提供了专门的货币类型来处理这种情况，但是Java没有。现在让我们看看如何解决这个问题。







四舍五入



我们的第一个反应是做四舍五入。Math类中的round方法不能设置保留几位小数，我们只能象这样（保留两位）：



public double round(double value){



    return Math.round(value*100)/100.0;



}



非常不幸，上面的代码并不能正常工作，给这个方法传入4.015它将返回4.01而不是4.02，如我们在上面看到的



4.015*100=401.49999999999994



因此如果我们要做到精确的四舍五入，不能利用简单类型做任何运算



java.text.DecimalFormat也不能解决这个问题：



System.out.println(new java.text.DecimalFormat("0.00").format(4.025));



输出是4.02

java 代码

import java.math.BigDecimal; public class Arith { private static final int DEF_DIV_SCALE = 10; private Arith() { } /** * 提供精确的加法运算。 * @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(); } /** * 提供精确的减法运算。 * @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(); } /** * 提供精确的乘法运算。 * @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(); } /** * 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)); BigDecimal one = new BigDecimal("1"); return b.divide(one,scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue(); } }