进阶JAVA篇- BigDecimal 类的常用API(四)
目录
API
1.0 BigDecimal 类说明
1.1 为什么浮点数会计算不精确呢?
1.2 如何创建 BigDecimal 类型的对象
1.2.1具体来介绍三种方式来创建:
1.2.2 结合三种创建方法,一起来分析一下。
1.3 BigDecimal 类中的 valueOf(String str) 方法
1.4 BigDecimal 类中的 add() 方法(加减乘除的操作都是一样的,就不多赘述了)
1.5 BigDecimal 类中的 doubleValue() 方法
API
1.0 BigDecimal 类说明
BigDecimal 类是Java中用于精确表示大数的类,可以进行精确的数值运算。在需要精确计算的场景中,可以使用 BigDecimal 类来避免由于浮点数计算误差导致的计算结果不准确的问题。
1.1 为什么浮点数会计算不精确呢?
代码如下:
public class Text {public static void main(String[] args) {double data1 = 0.1;double data2 = 0.2;System.out.println(data1+data2);} }
运行代码如下:
结果不是0.3,显然结果跟我们预想的不一样。当然不是所以的浮点数运行出来的结果都是错误的,只是有这一部分是运行出来的结果是错误的,但是这一部分我们作为合格的程序员来说是不能接收的。
浮点数在计算机中的表示方式是通过将数值分为两部分:尾数和指数。尾数用来表示数值的有效位数,而指数用来表示数值的大小范围。然而,由于计算机内存的限制,尾数和指数都只能用有限的位数来表示,这就导致了浮点数的精度有限。
二进制表示:计算机使用二进制来表示浮点数,而大部分十进制数无法精确转换为二进制表示。例如,0.1(十进制)在二进制表示中是一个无限循环的小数0.00011001100110011...,因此在计算机中只能近似表示。
有限的位数:浮点数的尾数和指数都只能用有限的位数来表示,这就导致了浮点数的精度有限。例如,Java中的double类型只能精确表示15位有效数字,超过这个范围的数字会被截断或四舍五入。
浮点数运算误差:在进行浮点数运算时,由于尾数和指数的有限位数表示,计算机无法精确表示所有的运算结果。这就导致了浮点数运算的结果可能存在一定的误差。
舍入误差:在将一个浮点数转换为二进制表示时,可能会存在舍入误差。例如,一个无限循环的小数在转换为二进制表示时会被截断或四舍五入,从而导致精度损失。
1.2 如何创建 BigDecimal 类型的对象
1.2.1具体来介绍三种方式来创建:
1.代码如下:
import java.math.BigDecimal;public class BigDecimalMethod1 {public static void main(String[] args) {//先定义了两个基本数据类型,我们知道//0.1 + 0.2 在double 类型运行是不精确的double data1 = 0.1;double data2 = 0.2;//由基本数据类型转变为引用类型//利用自动装箱,在等号后面可以直接写基本数据类型,它会自动装箱Double d1 = data1;Double d2 = data2;//将Double类型转变为String类型//利用Double类型实例方法toString()String s1 = d1.toString();String s2 = d2.toString();//利用构造器传进字符串来创建对象,//由字符串类型转变为BigDecimal类型BigDecimal b1 = new BigDecimal(s1);BigDecimal b2 = new BigDecimal(s2);//BigDecimal类中的实例方法 add()方法,//将两个BigDecimal类型相加BigDecimal c = b1.add(b2);//调用BigDecimal的实例方法 doubleValue(),//将BigDecimal类型转变为基本数据类型double a = c.doubleValue();//+1是为了表达a是浮点型,不是字符串System.out.println(a+1);}}
运行结果如下:
2.代码如下:
import java.math.BigDecimal;public class BigDecimalMethod2 {public static void main(String[] args) {//先定义了两个基本数据类型,我们知道//0.1 + 0.2 在double 类型运行是不精确的double data1 = 0.1;double data2 = 0.2;//直接调用Double类中的静态方法toString(),//转变为字符串String s1 = Double.toString(data1);String s2 = Double.toString(data2);//利用有参数的构造器,传入字符串创建对象BigDecimal b1 = new BigDecimal(s1);BigDecimal b2 = new BigDecimal(s2);//BigDecimal类中的实例方法 add()方法,//将两个BigDecimal类型相加BigDecimal c = b1.add(b2);//调用BigDecimal的实例方法 doubleValue(),//将BigDecimal类型转变为基本数据类型double a = c.doubleValue();//+1是为了表达a是浮点型,不是字符串System.out.println(a + 1);}}
运行结果如下:
3.代码如下:
import java.math.BigDecimal;public class BigDecimalMethod3 {public static void main(String[] args) {//先定义了两个基本数据类型,我们知道//0.1 + 0.2 在double 类型运行是不精确的double data1 = 0.1;double data2 = 0.2;//这个就更加直接了,直接用BigDecimal中静态方法,//将浮点数类型转变为BigDecimal类型BigDecimal b1 = BigDecimal.valueOf(data1);BigDecimal b2 = BigDecimal.valueOf(data2);//BigDecimal类中的实例方法 add()方法,//将两个BigDecimal类型相加BigDecimal c = b1.add(b2);//将BigDecimal类型转变为浮点数类型double a = c.doubleValue();//+1是为了表达a是浮点型,不是字符串System.out.println(a+1);} }
运行代码如下:
1.2.2 结合三种创建方法,一起来分析一下。
第一种方式与第二种方式都是通过浮点型转变为字符串,然后再通过构造器转入字符串来创建BigDecimal 类型的对象,二者的区别在于有无创建Double对象,第一种是通过创建对象得到实例方法 toString() 将浮点型转变为字符串,而第二种没有创建Double对象,直接用Double类的静态方法 toString() 将浮点型转变为字符串。这两种方式的历程是由 浮点数 - 字符串 - BigDecimal类型。
第三种是直接调用BigDecimal 类中的静态方法来创建对象,历程是 浮点数 - BigDecimal类型。事实上,第三种是第二种的封装。即JAVA中为了方便,为了效率,将第二种的长串的代码“封装”成第三种方法。
1.3 BigDecimal 类中的 valueOf(String str) 方法
通过传进字符串来创建方法,由于上面有详细讲到,就不多赘述了。
1.4 BigDecimal 类中的 add() 方法(加减乘除的操作都是一样的,就不多赘述了)
两个BigDecimal 类型的对象进行相加,得到总和。
代码如下:
import java.math.BigDecimal;public class Text {public static void main(String[] args) {double data1 = 0.1;double data2 = 0.2;BigDecimal b1 = BigDecimal.valueOf(data1);BigDecimal b2 = BigDecimal.valueOf(data2);BigDecimal c = b1.add(b2);System.out.println(c);} }
运行结果:
其他运算的方法:
减法 subtract(),乘法 multiply(),除法 divide()
其中 divide()还可以指定小数点后的几位数。
代码如下:
import java.math.BigDecimal;public class Text {public static void main(String[] args) {double data1 = 0.1;double data2 = 0.3;BigDecimal b1 = BigDecimal.valueOf(data1);BigDecimal b2 = BigDecimal.valueOf(data2);BigDecimal c = b1.divide (b2,5);System.out.println(c);} }
运行结果:
假如0.1/0.3 不去指定位数的时候,会报错。
import java.math.BigDecimal;public class Text {public static void main(String[] args) {double data1 = 0.1;double data2 = 0.3;BigDecimal b1 = BigDecimal.valueOf(data1);BigDecimal b2 = BigDecimal.valueOf(data2);BigDecimal c = b1.divide (b2);System.out.println(c);} }
运行结果:
1.5 BigDecimal 类中的 doubleValue() 方法
将 BigDecimal 类型转变为 double 类型。
代码如下:
import java.math.BigDecimal;public class Text {public static void main(String[] args) {double data1 = 0.1;double data2 = 0.3;BigDecimal b1 = BigDecimal.valueOf(data1);BigDecimal b2 = BigDecimal.valueOf(data2);BigDecimal c = b1.add (b2);double a = c.doubleValue();System.out.println(a);} }
运行结果如下:
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