BigDecimal运算 – 小飞侠

原文链接：https://blog.csdn.net/haiyinshushe/article/details/82721234

Java在java.math包中提供的API类BigDecimal，用来对超过16位有效位的数进行精确的运算。双精度浮点型变量double可以处理16位有效数。

在实际应用中，需要对更大或者更小的数进行运算和处理。float和double只能用来做科学计算或者是工程计算，在商业计算中要用java.math.BigDecimal

。BigDecimal所创建的是对象，我们不能使用传统的+、-、*、/等算术运算符直接对其对象进行数学运算，而必须调用其相对应的方法。方法中的参数也必须是BigDecimal的对象。构造器是类的特殊方法，专门用来创建对象，特别是带有参数的对象。

BigDecimal类中常用的方法有加法add()函数，减法substract()函数，乘法multiply()函数，除法divide()函数，绝对值abs()函数。下面对比一下

String

和

数值

初始化BigDecimal对象的运算结果:

import java.math.BigDecimal;

public class TestBigDecimal{
     //String和数值运算对比
    public static void main(String[] args) {
        //用数值的形式初始化
        BigDecimal num1 = new BigDecimal(0.005);
        BigDecimal num2 = new BigDecimal(1000000);
        BigDecimal num3 = new BigDecimal(-1000000);
        //尽量用字符串的形式初始化
        BigDecimal num12 = new BigDecimal("0.005");
        BigDecimal num22 = new BigDecimal("1000000");
        BigDecimal num32 = new BigDecimal("-1000000");

        //加法
        BigDecimal result1 = num1.add(num2);
        BigDecimal result12 = num12.add(num22);
        //减法
        BigDecimal result2 = num1.subtract(num2);
        BigDecimal result22 = num12.subtract(num22);
        //乘法
        BigDecimal result3 = num1.multiply(num2);
        BigDecimal result32 = num12.multiply(num22);
        //绝对值
        BigDecimal result4 = num3.abs();
        BigDecimal result42 = num32.abs();
        //除法
        BigDecimal result5 = num2.divide(num1,20,BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
        BigDecimal result52 = num22.divide(num12,20,BigDecimal.ROUND_HALF_UP);

        System.out.println("加法用value结果："+result1);
        System.out.println("加法用string结果："+result12);

        System.out.println("减法value结果："+result2);
        System.out.println("减法用string结果："+result22);

        System.out.println("乘法用value结果："+result3);
        System.out.println("乘法用string结果："+result32);

        System.out.println("绝对值用value结果："+result4);
        System.out.println("绝对值用string结果："+result42);

        System.out.println("除法用value结果："+result5);
        System.out.println("除法用string结果："+result52);
    }
}

运行结果：

加法用value结果：1000000.005000000000000000104083408558608425664715468883514404296875
加法用string结果：1000000.005
减法value结果：-999999.994999999999999999895916591441391574335284531116485595703125
减法用string结果：-999999.995
乘法用value结果：5000.000000000000104083408558608425664715468883514404296875000000
乘法用string结果：5000.000
绝对值用value结果：1000000
绝对值用string结果：1000000
除法用value结果：199999999.99999999583666365766
除法用string结果：200000000.00000000000000000000

因此建议使用String初始化。

注意事项

1）System.out.println()中的数字默认是double类型的，double类型小数计算不精准。

2）使用BigDecimal类构造方法传入double类型时，计算的结果也是不精确的！

因为不是所有的浮点数都能够被精确的表示成一个double 类型值，有些浮点数值不能够被精确的表示成 double 类型值，因此它会被表示成与它最接近的 double 类型的值。必须改用传入String的构造方法。这一点在BigDecimal类的构造方法注释中有说明。

除法divide()运算

使用除法函数在divide的时候要设置各种参数，

要精确的小数位数和舍入模式

，不然会出现报错

我们可以看到divide函数配置的参数如下

即为 （BigDecimal divisor 除数， int scale 精确小数位，  int roundingMode 舍入模式）

可以看到舍入模式有很多种BigDecimal.ROUND_XXXX_XXX：

计算1÷3的结果（最后一种ROUND_UNNECESSARY在结果为无限小数的情况下会报错）

八种舍入模式解释如下

1、ROUND_UP

舍入远离零的舍入模式。

在丢弃非零部分之前始终增加数字(始终对非零舍弃部分前面的数字加1)。

注意，此舍入模式始终不会减少计算值的大小。

2、ROUND_DOWN

接近零的舍入模式。

在丢弃某部分之前始终不增加数字(从不对舍弃部分前面的数字加1，即截短)。

注意，此舍入模式始终不会增加计算值的大小。

3、ROUND_CEILING

接近正无穷大的舍入模式。

如果 BigDecimal 为正，则舍入行为与 ROUND_UP 相同;

如果为负，则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同。

注意，此舍入模式始终不会减少计算值。

4、ROUND_FLOOR

接近负无穷大的舍入模式。

如果 BigDecimal 为正，则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同;

如果为负，则舍入行为与 ROUND_UP 相同。

注意，此舍入模式始终不会增加计算值。

5、ROUND_HALF_UP

向“最接近的”数字舍入，如果与两个相邻数字的距离相等，则为向上舍入的舍入模式。

如果舍弃部分 >= 0.5，则舍入行为与 ROUND_UP 相同;否则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同。

注意，这是我们大多数人在小学时就学过的舍入模式(四舍五入)。

6、ROUND_HALF_DOWN

向“最接近的”数字舍入，如果与两个相邻数字的距离相等，则为上舍入的舍入模式。

如果舍弃部分 > 0.5，则舍入行为与 ROUND_UP 相同;否则舍入行为与 ROUND_DOWN 相同(五舍六入)。

7、ROUND_HALF_EVEN

向“最接近的”数字舍入，如果与两个相邻数字的距离相等，则向相邻的偶数舍入。

如果舍弃部分左边的数字为奇数，则舍入行为与 ROUND_HALF_UP 相同;

如果为偶数，则舍入行为与 ROUND_HALF_DOWN 相同。

注意，在重复进行一系列计算时，此舍入模式可以将累加错误减到最小。

此舍入模式也称为“银行家舍入法”，主要在美国使用。四舍六入，五分两种情况。

如果前一位为奇数，则入位，否则舍去。

以下例子为保留小数点1位，那么这种舍入方式下的结果。

1.15>1.2 1.25>1.2

8、ROUND_UNNECESSARY

断言请求的操作具有精确的结果，因此不需要舍入。

如果对获得精确结果的操作指定此舍入模式，则抛出ArithmeticException。

http://www.bdqn.cn/news/201311/11834.shtml

BigDecimal小数位处理

程序测试：

import java.math.BigDecimal;

public class BigDecimal_format {

    public static void main(String[] args) {
        BigDecimal decimal = new BigDecimal("1.12345");
        System.out.println(decimal);

        //保留4位小数，进位处理
        BigDecimal setScale1 = decimal.setScale(4,BigDecimal.ROUND_UP);
        System.out.println(setScale1);
        //保留4位小数，直接删除多余的小数位
        BigDecimal setScale2 = decimal.setScale(4,BigDecimal.ROUND_DOWN);
        System.out.println(setScale2);
        //保留4位小数，四舍五入
        BigDecimal setScale3 = decimal.setScale(4,BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
        System.out.println(setScale3);
        //保留4位小数，四舍五入，不过数字5要向下舍，与ROUND_HALF_UP不同
        BigDecimal setScale4 = decimal.setScale(4,BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN);
        System.out.println(setScale4);
    }
}

运行结果：

1.12345
1.1235
1.1234
1.1235
1.1234

Process finished with exit code 0

LeetCode:

Given two numbers represented as strings, return multiplication of the numbers as a string.

Note: The numbers can be arbitrarily large and are non-negative.

给定两个表示为字符串的数字，返回这两个数字的乘法运算结果。

注意:数字可以任意大且非负。

其中一种java语言解法利用到了BigDecimal.代码如下：

import java.math.BigDecimal;
public class Solution {
    public String multiply(String num1, String num2) {
        return new BigDecimal(num1).multiply(new BigDecimal(num2)).toString();
    }
}

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