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Java中使用BigDecimal進行浮點數運算

2019-11-26 15:28:47
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來源:轉載
供稿:網友

最近研究了一下Java的浮點數計算問題,從網上查詢了相關的資料,匯總并經過了一些整理和調試,最后完成此文,歡迎大家指出其中的錯誤和問題。
在Java中,float聲明的變量是單精度浮點數,double聲明的變量是雙精度浮點數,顧名思義就是double型的實體占用內存空間是float的兩倍。float是4個字節而double是8個字節。float和double類型的數據,無法精確表示計算結果,這是由于float和double是不精確的計算。大家可以通過下面代碼可以看出來:

復制代碼 代碼如下:

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


運行的結果為:
0.060000000000000005
0.5800000000000001
401.49999999999994
1.2329999999999999

要想獲得理想的效果,我們可以嘗試使用java.text.DecimalFormat格式化浮點數:
DecimalFormat可以按照一定的格式格式化數字,常用的格式化字符是#、0等。例:

復制代碼 代碼如下:

System.out.println(new java.text.DecimalFormat("0.00").format(3.125));
System.out.println(new java.text.DecimalFormat("0.00").format(3.135));


但是得到的結果是:
3.12
3.14

這是因為DecimalFormat是使用half-even 舍入(ROUND_HALF_EVEN),簡單的說就是向當四舍五入的5的時候向最近的偶數靠。所以使用DecimalForamt也無法得到可靠的浮點數。最后我們可以考慮使用BigDecimal來獲得更精確的計算:

BigDecimal提供了多個構造函數,和浮點數有關的有:

復制代碼 代碼如下:

BigDecimal(double val)  Translates a double into a BigDecimal.
BigDecimal(String val)  Translates the String repre sentation of a BigDecimal into a BigDecimal.

但是用double參數來創建對象得到不精確的值,只有通過String來創建對象才是最準確的。

例如:

復制代碼 代碼如下:

BigDecimal bd1=new BigDecimal(0.05);
System.out.println(bd1.toString());
BigDecimal bd2=new BigDecimal("0.05");
System.out.println(bd2.toString());

得到結果:

0.05000000000000000277555756156289135105907917022705078125
0.05

所以,我們最終需要使用String來創建對象,這樣得到的結果才是最精確的。另外,如果是double數,我們還可以使用:BigDecimal.valueOf(double val),原因很簡單,其JDK源碼如下所示:

復制代碼 代碼如下:

public static BigDecimal valueOf(double val)
{
return new BigDecimal(Double.toString(val));
}

最后需要說明的是:BigDecimal的加減乘除其實最終都返回的是一個新的BigDecimal對象,因為BigDecimal是不可變的(immutable)的,在進行每一步運算時,都會產生一個新的對象,所以a.add(b);雖然做了加法操作,但是a并沒有保存加操作后的值,正確的用法應該是a=a.add(b)。

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