JAVA 中的大数字操作类详解_Java

字符串表示大数字， "123456789123456789123456789123456789123456789"

（1）java.math.biginteger 大整数操作类

（2）java.math.bigdecimal 大小数操作类

这两个类和 java 中的表示数字的基本数据类型的包装类（byte、short、integer、long、 double、float）都是继承自 number，即 number 类的子类。

大整数操作类：biginteger 概述

biginteger 是一个用于表示任意精度整数的类。它可以处理仅在 int 或 long 范围内的整数运算以及超出这些范围的整数。

主要特点

（1）精度：不受 int 和 long 限制，可以处理非常大的整数。

（2）不支持小数：只能表示整数。

（3）所有操作（加法、减法、乘法、除法等）都通过方法实现，不能直接使用运算符。

使用场景

（1）计算大数的结果（如科学计算、密码学等）。

（2）需要精确的整数计算（如金融、统计分析等）。

（3）需要处理大范围数值的算法（如大数运算、阶乘计算等）。

大整数操作类：biginteger 可以操作无限大的整型数据。

构造器

对于 biginteger 类有很多个构造器，但是最常用的就是有一个 string 类型参数的构造器：

public biginteger(string val) {
    this(val, 10);
}

常用方法

（1）biginteger add(biginteger val)

加法操作；

（2）biginteger subtract(biginteger val)

减法操作；

（3）biginteger multiply(biginteger val)

乘法操作；

（4）biginteger divide(biginteger val)

除法操作（不保留小数部分）；

（5）biginteger[] divideandremainder(biginteger val)

除法操作，返回值是一个长度为 2 的数组，数组中的第一个元素表示商，数组中第二个元素表示余数。

示例：

import java.math.biginteger;
public class test {
    public static void main(string[] args) {
        biginteger biginteger1 = new biginteger("123456789123456789123456789123456789123456789");
        biginteger biginteger2 = new biginteger("123456789123456789123456789123456789123456789");
        system.out.println(biginteger1);
        system.out.println(biginteger2);
        // 加法
        biginteger plus = biginteger1.add(biginteger2);
        // 减法
        biginteger subtract = biginteger1.subtract(biginteger2);
        // 乘法
        biginteger multiply = biginteger1.multiply(biginteger2);
        // 除法
        biginteger divide = biginteger1.divide(biginteger2);
        system.out.println(plus);
        system.out.println(subtract);
        system.out.println(multiply);
        system.out.println(divide);
    }
}

打印结果：

大小数操作类：bigdecimal

概述

bigdecimal 是一个用于表示任意精度的浮点数的类。它具有控制小数位数和舍入策略的功能。

主要特点

（1）精度高，不会受到 float 和 double 的限制，适用于需要精确表示小数点数据的场景。

（2）支持控制小数点后的位数及舍入方式。

（3）通过方法实现计算，不能直接使用运算符。

使用场景

（1）金融计算：涉及到货币或者利息计算时，确保不会因为浮点数运算导致的精度损失。

（2）科学计算：需要更高精度的小数计算。

（3）需要高精度结果的任何应用（如价格计算、统计数据处理中）。

构造器

bigdecimal(string val) 创建一个表示字符串参数 val 的 bigdecimal 类型的大小数对象。

常用方法

（1）bigdecimal add(bigdecimal augend) 加法操作；

（2）bigdecimal subtract(bigdecimal subtrahend) 减法操作；

（3）bigdecimal multiply(bigdecimal multiplicand) 乘法操作；

（4）bigdecimal divide(bigdecimal divisor) 除法操作，如果除不尽，则会报 java.lang.arithmeticexception: non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result；

（5）bigdecimal divide(bigdecimal divisor, int scale, int roundingmode) 除法操作，可以设置结果保留的小数的位数以及进位模式，scale 参数表示保留的小数位数， roundingmode 参数表示进位模式。bigdecimal 类中定义多个静态常量表示进位模式， round_half_up 这个静态常量就表示四舍五入。

示例：

import java.math.bigdecimal;
public class test {
    public static void main(string[] args) {
        bigdecimal bigdecimal1 = new bigdecimal("123456789123456789123456789123456789123456789.123456789123456789123456789123456789123456789");
        bigdecimal bigdecimal2 = new bigdecimal("123456789123456789123456789123456789123456789.123456789123456789123456789123456789123456789");
        system.out.println(bigdecimal1);
        system.out.println(bigdecimal2);
        // 加法
        bigdecimal plus = bigdecimal1.add(bigdecimal2);
        // 减法
        bigdecimal subtract = bigdecimal1.subtract(bigdecimal2);
        // 乘法
        bigdecimal multiply = bigdecimal1.multiply(bigdecimal2);
        // 除法
        bigdecimal divide = bigdecimal1.divide(bigdecimal2);
        system.out.println(plus);
        system.out.println(subtract);
        // 0e-45 是一个科学计数法的表示方式，表示的是非常靠近于零的数。此处的e-45是表示小数点位置，虽然数字为零，但由于内部存储的计算精度导致了这样的表示。
        // 修改输出格式以普通数字显示
        system.out.println(subtract.striptrailingzeros().toplainstring());
        system.out.println(multiply);
        system.out.println(divide);
    }
}

打印结果：

定义声明一个方法，可以对 double 类型的小数进行四舍五入的操作

示例：

import java.math.bigdecimal;
public class test {
    public static void main(string[] args) {
        double i = 3.1415926;
        system.out.println(round(i,2));
    }
    /**
     * 
     * @param num 传入的 double 类型的数据
     * @param scale 保留位数
     * @return
     */
    public static double round(double num,int scale) {
        bigdecimal decimal = new bigdecimal(num);
        //进行除法操作，除以 1 来控制结果保留多少位小数
        bigdecimal result =
                decimal.divide(new bigdecimal(1), scale, bigdecimal.round_half_up);
        //把 bigdecimal 类型的结果转换为 double 类型返回
        return result.doublevalue();
    }
}

打印结果：