2022-01-22

Java大数字运算(BigInteger类和BigDecimal类)

BigInteger 类

如果要存储比 Integer 更大的数字,Integer 数据类型就无能为力了。因此,Java 中提供 BigInteger 类来处理更大的数字。

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、除操作之外,BigInteger 类还封装了很多操作,像求绝对值、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。这个方法语法格式如下:

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=newBigInteger("5")

注意:这里数字 5 的双引号是必需的,因为 BigInteger 类构造方法要求参数是字符串类型。

创建 BigInteger 对象之后,便可以调用 BigInteger 类提供的方法进行各种数学运算操作,下面列出了 BigInteger 类的常用运算方法。

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

BigDecimal 类

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、乘和除等。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。

下面列出了 BigDecimal 类用于实现加、减、乘和除运算的方法。

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,intscale,introundingMode)// 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。

表 2 列出了 roundingMode 参数支持的处理模式。

表2 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

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