Java中BigInterger大整型详解

青旅半醒 2023-06-04 07:52 9阅读 0赞

BigInteger  
在Java中，由CPU原生提供的整型最大范围是64位long型整数。使用long型整数可以直接通过CPU指令进行计算，速度非常快。

如果我们使用的整数范围超过了long型怎么办？这个时候，就只能用软件来模拟一个大整数。java.math.BigInteger就是用来表示任意大小的整数。BigInteger内部用一个int\[\]数组来模拟一个非常大的整数

package com.bigInterger;
    
    import java.math.*;
    
    public class bigInterger { 
        public static void main(String[] args) { 
            BigInteger b1 = new BigInteger("9");
            BigInteger b2 = new BigInteger("6");
            BigInteger b3 = new BigInteger("-3");
    // 转换成int类型以后才能使用+，-，*，/ 此时准换后相当于真int
            System.out.println(b1.intValue() + 3);//12
    // 加法
            System.out.println(b1.add(b2));//15
    // 减法
            System.out.println(b1.subtract(b2));//3
    // 乘法
            System.out.println(b1.multiply(b3));//-27
    // 除法整除
            System.out.println(b1.divide(b2));//1
    // 除法带余数 返回一个数组，保存商和余数
            BigInteger b4[] = b1.divideAndRemainder(b2);
            System.out.println(b4[0]);//1
            System.out.println(b4[1]);//3
            //remainder()与mod()-------取余
            System.out.println(b1.remainder(b2));//3
            System.out.println(b1.mod(b2));//3
            //negate()------取相反数
            System.out.println(b1.negate());//-9
            //abs()------取绝对值
            System.out.println(b3.abs());//3
            //min(),max()------取最大与最小值
            System.out.println(b1.min(b2));//6
            System.out.println(b1.max(b2));//9
            //gcd()------取最大公约数
            System.out.println(b1.gcd(b2));//3
    
            BigInteger bi = new BigInteger("1234567890");
            System.out.println(bi.pow(5)); // 2867971860299718107233761438093672048294900000
    
            BigInteger n = new BigInteger("999999").pow(99);
            float f = n.floatValue();
            System.out.println(f);//Infinity
    
    // 和long型整数运算比，BigInteger不会有范围限制，但缺点是速度比较慢。
    // 也可以把BigInteger转换成long型：
            BigInteger i = new BigInteger("123456789000");
            System.out.println(i.longValue()); // 123456789000
            System.out.println(i.multiply(i).longValueExact()); // java.lang.ArithmeticException: BigInteger out of long range
        }
    }

使用longValueExact()方法时，如果超出了long型的范围，会抛出ArithmeticException。  
BigInteger和Integer、Long一样，也是不可变类，并且也继承自Number类。因为Number定义了转换为基本类型的几个方法：

转换为byte：byteValue()  
转换为short：shortValue()  
转换为int：intValue()  
转换为long：longValue()  
转换为float：floatValue()  
转换为double：doubleValue()  
因此，通过上述方法，可以把BigInteger转换成基本类型。如果BigInteger表示的范围超过了基本类型的范围，转换时将丢失高位信息，即结果不一定是准确的。如果需要准确地转换成基本类型，可以使用intValueExact()、longValueExact()等方法，在转换时如果超出范围，将直接抛出ArithmeticException异常。  
如果BigInteger的值甚至超过了float的最大范围（3.4x1038），那么返回的float是Infinity(无穷大)