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Java常用基础类之BigInteger和BigDecimal

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本文目标

可以使用BigInteger操作大整数
可以使用BigDecimal指定小数的保留位数

基础知识

对于二进制来说,最高位代表正负号,-0表示-128,+0表示0
32位系统int型4个字节:-(2的31次方) ~ (2的31次方) 减 1
最大负数:10000000 00000000 00000000 00000000
最大正数:01111111 11111111 11111111 11111111
0:                 00000000 00000000 00000000 00000000

64位系统同理,int型表示范围是:-(2的63次方) ~ (2的63次方) 减1

大数操作

正常情况下一个整数最多只能放在long类型之中,但是如果现在有如下的一个数字:
        1111111111111111111111111111111111111111111111111
根本就是无法保存的,所以为了解决这样的问题,在java中引入了两个大数的操作类:
        操作整型:BigInteger
        操作小数:BigDecimal
当然了,这些大数都会以字符串的形式传入。

BigInteger

    如果在操作的时候一个整型数据已经超过了整数的最大类型长度long的话,则此数据就无法装入,所以,此时要使用BigInteger类进行操作。

BigInteger是在java.math包中。

代码示例:

package ustc.lichunchun.bigdataapi;

import java.math.BigInteger;

public class BigIntegerDemo1 {

    public static void main(String[] args) {
        BigInteger bi1 = new BigInteger("123456789") ;  // 声明BigInteger对象
        BigInteger bi2 = new BigInteger("987654321") ;  // 声明BigInteger对象
        System.out.println("加法操作:" + bi2.add(bi1)) ;    // 加法操作
        System.out.println("减法操作:" + bi2.subtract(bi1)) ;   // 减法操作
        System.out.println("乘法操作:" + bi2.multiply(bi1)) ;   // 乘法操作
        System.out.println("除法操作:" + bi2.divide(bi1)) ; // 除法操作
        System.out.println("最大数:" + bi2.max(bi1)) ;  // 求出最大数
        System.out.println("最小数:" + bi2.min(bi1)) ;  // 求出最小数
        BigInteger result[] = bi2.divideAndRemainder(bi1) ; // 求出余数的除法操作
        System.out.println("商是:" + result[0] + 
            ";余数是:" + result[1]) ;
    }
}

发现divide()方法本身只是把最终的商保存下来了,但是这样的两个数字相除的时候肯定是无法整除,肯定存在余数,所以我们在上面代码中还用到了divideAndRemainder()方法来获得结果和余数。

BigDecimal

        使用此类可以完成大的小数操作,而且也可以使用此类进行精确的四舍五入,这一点在开发中经常使用。
        对于不需要任何准确计算精度的程序可以直接使用float或double完成,但是如果需要精确计算结果,则必须使用BigDecimal类。

package ustc.lichunchun.bigdataapi;

import java.math.BigDecimal;

public class BigDecimalDemo01 {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("加法运算:" + MyMath.round(MyMath.add(10.345,3.333),1)) ;
        System.out.println("减法运算:" + MyMath.round(MyMath.sub(10.345,3.333),3)) ;
        System.out.println("乘法运算:" + MyMath.round(MyMath.mul(10.345,3.333),4)) ;
        System.out.println("除法运算:" + MyMath.div(10.345,3.333,3)) ;
    }
}
class MyMath{
    public static double add(double d1,double d2){      // 进行加法计算
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(d1) ;
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(d2) ;
        return b1.add(b2).doubleValue() ;
    }
    public static double sub(double d1,double d2){      // 进行减法计算
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(d1) ;
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(d2) ;
        return b1.subtract(b2).doubleValue() ;
    }
    public static double mul(double d1,double d2){      // 进行乘法计算
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(d1) ;
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(d2) ;
        return b1.multiply(b2).doubleValue() ;
    }
    public static double div(double d1,double d2,int len){      // 进行除法计算
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(d1) ;
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(d2) ;
        return b1.divide(b2,len,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue() ;
    }
    public static double round(double d,int len){   // 进行四舍五入
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(d) ;
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(1) ; // 技巧
        return b1.divide(b2,len,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue() ;
    }
};

总结

1、虽然在开发中很少遇到大数字的操作情况。
2、使用BigDecimal可以指定好四舍五入的精确位置。

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