Java中实现精确的浮点数运算

野性酷女 2023-07-18 02:56 21阅读 0赞

**我们知道，在 Java 中直接对浮点数进行运算会出现精度丢失的现象，那么如何解决这一问题呢？**  
**我们需要借助 BigDecimal 来帮助我们进行浮点数的运算**

1、如有需要，直接复制以下代码 ArithmeticUtils.java：

import java.math.BigDecimal;
    
    /** * 精确的浮点数运算 * * @author lizhou */
    public class ArithmeticUtils { 
    
        /** * 默认除法运算精度 */
        private static final int DEF_DIV_SCALE = 10;
    
        /** * 这个类不能实例化 */
        private ArithmeticUtils() { 
        }
    
        /** * 提供精确的加法运算。 * * @param v1 被加数 * @param v2 加数 * @return 两个参数的和 */
        public static double add(double v1, double v2) { 
            BigDecimal b1 = new BigDecimal(String.valueOf(v1));
            BigDecimal b2 = new BigDecimal(String.valueOf(v2));
            return b1.add(b2).doubleValue();
        }
    
        /** * 提供精确的减法运算。 * * @param v1 被减数 * @param v2 减数 * @return 两个参数的差 */
        public static double sub(double v1, double v2) { 
            BigDecimal b1 = new BigDecimal(String.valueOf(v1));
            BigDecimal b2 = new BigDecimal(String.valueOf(v2));
            return b1.subtract(b2).doubleValue();
        }
    
        /** * 提供精确的乘法运算。 * * @param v1 被乘数 * @param v2 乘数 * @return 两个参数的积 */
        public static double mul(double v1, double v2) { 
            BigDecimal b1 = new BigDecimal(String.valueOf(v1));
            BigDecimal b2 = new BigDecimal(String.valueOf(v2));
            return b1.multiply(b2).doubleValue();
        }
    
        /** * 提供（相对）精确的除法运算，当发生除不尽的情况时，精确到 小数点以后10位，以后的数字四舍五入。 * * @param v1 被除数 * @param v2 除数 * @return 两个参数的商 */
        public static double div(double v1, double v2) { 
            return div(v1, v2, DEF_DIV_SCALE);
        }
    
        /** * 提供（相对）精确的除法运算。当发生除不尽的情况时，由scale参数指 定精度，以后的数字四舍五入。 * * @param v1 被除数 * @param v2 除数 * @param scale 表示表示需要精确到小数点以后几位。 * @return 两个参数的商 */
        public static double div(double v1, double v2, int scale) { 
            if (scale < 0) { 
                throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
            }
            BigDecimal b1 = new BigDecimal(String.valueOf(v1));
            BigDecimal b2 = new BigDecimal(String.valueOf(v2));
            if (b1.compareTo(BigDecimal.ZERO) == 0) { 
                return BigDecimal.ZERO.doubleValue();
            }
            return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
        }
    
        /** * 提供精确的小数位四舍五入处理。 * * @param v 需要四舍五入的数字 * @param scale 小数点后保留几位 * @return 四舍五入后的结果 */
        public static double round(double v, int scale) { 
            if (scale < 0) { 
                throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
            }
            BigDecimal b = new BigDecimal(String.valueOf(v));
            BigDecimal one = new BigDecimal("1");
            return b.divide(one, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
        }
    }

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