(轉)Java大數操作(BigInteger、BigDecimal)


基礎知識

對於二進制來說,最高位代表正負號,-0表示-128,+0表示0
32位系統int型4個字節:-(2的31次方) ~ (2的31次方) 減 1
最大負數:10000000 00000000 00000000 00000000
最大正數:01111111 11111111 11111111 11111111
0:                 00000000 00000000 00000000 00000000

64位系統同理,int型表示范圍是:-(2的63次方) ~ (2的63次方) 減 1

具體內容

大數操作

正常情況下一個整數最多只能放在long類型之中,但是如果現在有如下的一個數字:
        1111111111111111111111111111111111111111111111111
根本就是無法保存的,所以為了解決這樣的問題,在java中引入了兩個大數的操作類:
        操作整型:BigInteger
        操作小數:BigDecimal
當然了,這些大數都會以字符串的形式傳入。

BigInteger

        如果在操作的時候一個整型數據已經超過了整數的最大類型長度long的話,則此數據就無法裝入,所以,此時要使用BigInteger類進行操作。

        BigInteger是在java.math包中。

代碼示例:

package ustc.lichunchun.bigdataapi;  
  
import java.math.BigInteger;  
  
public class BigIntegerDemo1 {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        BigInteger bi1 = new BigInteger("123456789") ;  // 聲明BigInteger對象  
        BigInteger bi2 = new BigInteger("987654321") ;  // 聲明BigInteger對象  
        System.out.println("加法操作:" + bi2.add(bi1)) ;    // 加法操作  
        System.out.println("減法操作:" + bi2.subtract(bi1)) ;   // 減法操作  
        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("最大數:" + bi2.max(bi1)) ;  // 求出最大數  
        System.out.println("最小數:" + bi2.min(bi1)) ;  // 求出最小數  
        BigInteger result[] = bi2.divideAndRemainder(bi1) ; // 求出余數的除法操作  
        System.out.println("商是:" + result[0] +   
            ";余數是:" + result[1]) ;  
    }  
}  

發現divide()方法本身只是把最終的商保存下來了,但是這樣的兩個數字相除的時候肯定是無法整除,肯定存在余數,所以我們在上面代碼中還用到了divideAndRemainder()方法來獲得結果和余數。

BigDecimal

        使用此類可以完成大的小數操作,而且也可以使用此類進行精確的四舍五入,這一點在開發中經常使用。
        對於不需要任何准確計算精度的程序可以直接使用float或double完成,但是如果需要精確計算結果,則必須使用BigDecimal類。

代碼示例:

package ustc.lichunchun.bigdataapi;  
  
import java.math.BigDecimal;  
  
public class BigDecimalDemo01 {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        System.out.println("加法運算:" + MyMath.round(MyMath.add(10.345,3.333),1)) ;  
        System.out.println("減法運算:" + MyMath.round(MyMath.sub(10.345,3.333),3)) ;  
        System.out.println("乘法運算:" + MyMath.round(MyMath.mul(10.345,3.333),4)) ;  
        System.out.println("除法運算:" + MyMath.div(10.345,3.333,3)) ;  
    }  
}  
class MyMath{  
    public static double add(double d1,double d2){      // 進行加法計算  
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(d1) ;  
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(d2) ;  
        return b1.add(b2).doubleValue() ;  
    }  
    public static double sub(double d1,double d2){      // 進行減法計算  
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(d1) ;  
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(d2) ;  
        return b1.subtract(b2).doubleValue() ;  
    }  
    public static double mul(double d1,double d2){      // 進行乘法計算  
        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){      // 進行除法計算  
        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){   // 進行四舍五入  
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(d) ;  
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(1) ; // 技巧  
        return b1.divide(b2,len,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue() ;  
    }  
};  

華為機試題

        現在我們來看一道華為的機試題:

        寫出一個程序,接受一個十六進制的數值字符串,輸出該數值的十進制字符串。(多組同時輸入 )

        一開始,我寫的答案是這樣的:

 

package huawei.job;  
  
import java.io.BufferedReader;  
import java.io.IOException;  
import java.io.InputStreamReader;  
import java.math.BigInteger;  
  
public class Main5 {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));  
        String line ;  
        BigInteger base = new BigInteger("16");  
        try {  
            while((line = bufr.readLine()) != null){  
                line = line.substring(2);  
                int result = Integer.parseInt(line, 16);  
                System.out.println(result);  
            }  
        } catch (IOException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
  
}  

        這里,我直接使用的JavaAPI--Integer提供的方法,將十六進制進行轉換,答案也是牛客網AC。但是,仔細一想,華為這樣的大公司不可能出這么簡單的題目,所以我就想到了處理大數的情況,更改后的代碼如下,同樣牛客AC。

 

package huawei.job;  
  
import java.io.BufferedReader;  
import java.io.IOException;  
import java.io.InputStreamReader;  
import java.math.BigInteger;  
  
public class Main5 {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));  
        String line ;  
        BigInteger base = new BigInteger("16");  
        try {  
            while((line = bufr.readLine()) != null){  
                line = line.substring(2);  
                //int result = Integer.parseInt(line, 16);  
                BigInteger result = new BigInteger("0");  
                for(int i = 0; i < line.length(); i++){  
                    char ch = line.charAt(line.length()-1-i);  
                    if(ch >= 'A' && ch <= 'F'){  
                        BigInteger tmp = base.pow(i).multiply(new BigInteger(Integer.toString((ch - 'A' + 10))));  
                        result = result.add(tmp);  
                    }else{  
                        BigInteger tmp = base.pow(i).multiply(new BigInteger(Character.toString(ch)));  
                        result = result.add(tmp);  
                    }  
                }  
                System.out.println(result);  
            }  
        } catch (IOException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
  
}  

總結

1、雖然在開發中很少遇到大數字的操作情況。
2、使用BigDecimal可以指定好四舍五入的精確位置。

轉自:http://blog.csdn.net/zhongkelee/article/details/52289163


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