在 Java 中提供了用于大数字运算的类,即 java.math.BigInteger 类和 java.math.BigDecimal 类。这两个类用于高精度计算,其中 BigInteger 类是针对整型大数字的处理类,而 BigDecimal 类是针对大小数的处理类。
BigInteger 类
如果要存储比 Integer 更大的数字,Integer 数据类型就无能为力了。因此,Java 中提供 BigInteger 类来处理更大的数字。
BigInteger 类型的数字范围较 Integer 类型的数字范围要大得多。BigInteger 支持任意精度的整数,也就是说在运算中 BigInteger 类型可以准确地表示任何大小的整数值。
除了基本的加、减、乘、除操作之外,BigInteger 类还封装了很多操作,像求绝对值、相反数、最大公约数以及判断是否为质数等。
要使用 BigInteger 类,首先要创建一个 BigInteger 对象。BigInteger 类提供了很多种构造方法,其中最直接的一种是参数以字符串形式代表要处理的数字。这个方法语法格式如下:
BigInteger(String val)
这里的 val 是数字十进制的字符串。例如,要将数字 5 转换为 BigInteger 对象,语句如下:
BigInteger bi = new BigInteger("5")
注意:这里数字 5 的双引号是必需的,因为 BigInteger 类构造方法要求参数是字符串类型。
创建 BigInteger 对象之后,便可以调用 BigInteger 类提供的方法进行各种数学运算操作,BigInteger 类的常用运算方法。
将用户输入的数字作为 BigInteger 对象,然后调用该对象的各种方法实现加、减、乘、除和其他运算,并输出结果。代码如下:
import java.math.BigInteger;
import java.util.Scanner;public class Test {public static void main(String[] args) {Scanner input = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入一个整型数字:");// 保存用户输入的数字int num = input.nextInt();// 使用输入的数字创建BigInteger对象BigInteger bi = new BigInteger(num + "");// 计算大数字加上99的结果System.out.println("加法操作结果:" + bi.add(new BigInteger("99")));// 计算大数字减去25的结果System.out.println("减法操作结果:" + bi.subtract(new BigInteger("25")));// 计算大数字乘以3的结果System.out.println("乘法橾作结果:" + bi.multiply(new BigInteger("3")));// 计算大数字除以2的结果System.out.println("除法操作结果:" + bi.divide(new BigInteger("2")));// 计算大数字除以3的商System.out.println("取商操作结果:" + bi.divideAndRemainder(new BigInteger("3"))[0]);// 计算大数字除以3的余数System.out.println("取余操作结果:" + bi.divideAndRemainder(new BigInteger("3"))[1]);// 计算大数字的2次方System.out.println("取 2 次方操作结果:" + bi.pow(2));// 计算大数字的相反数System.out.println("取相反数操作结果:" + bi.negate());}
}
将用户输入的整型数字保存到 num 变量中,由于 BigInteger 类的构造方法只接收字符串类型的参数,所以使用“new BigInteger(num+"")”代码来创建 BigInteger 对象。调用 BigInteger 类提供的运算方法,运行效果下所示。
请输入一个整型数字:
125
加法操作结果:224
减法操作结果:100
乘法橾作结果:375
除法操作结果:62
取商操作结果:41
取余操作结果:2
取 2 次方操作结果:15625
取相反数操作结果:-125
BigDecimal 类
BigInteger 和 BigDecimal 都能实现大数字的运算,不同的是 BigDecimal 加入了小数的概念。一般的 float 和 double 类型数据只能用来做科学计算或工程计算,但由于在商业计算中要求数字精度比较高,所以要用到 BigDecimal 类。BigDecimal 类支持任何精度的浮点数,可以用来精确计算货币值。
BigDecimal 常用的构造方法如下。
BigDecimal(double val):实例化时将双精度型转换为 BigDecimal 类型。BigDecimal(String val):实例化时将字符串形式转换为 BigDecimal 类型。
BigDecimal 类的方法可以用来做超大浮点数的运算,像加、减、乘和除等。在所有运算中,除法运算是最复杂的,因为在除不尽的情况下,末位小数的处理方式是需要考虑的。
下面列出了 BigDecimal 类用于实现加、减、乘和除运算的方法。
BigDecimal add(BigDecimal augend) // 加法操作BigDecimal subtract(BigDecimal subtrahend) // 减法操作BigDecimal multiply(BigDecimal multiplieand) // 乘法操作BigDecimal divide(BigDecimal divisor,int scale,int roundingMode ) // 除法操作
其中,divide() 方法的 3 个参数分别表示除数、商的小数点后的位数和近似值处理模式。
roundingMode 参数支持的处理模式。
使用 BigDecimal 类提供的方法对数字执行运算,并输出结果。代码如下:
import java.math.BigDecimal;
import java.util.Scanner;public class Test {public static void main(String[] args) {Scanner input = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入一个数字:");// 保存用户输入的数字double num = input.nextDouble();// 使用输入的数字创建BigDecimal对象BigDecimal bd = new BigDecimal(num);// 计算大数字加上99.154的结果System.out.println("加法操作结果:" + bd.add(new BigDecimal(99.154)));// 计算大数字减去-25.157904的结果System.out.println("减法操作结果:" + bd.subtract(new BigDecimal(-25.157904)));// 计算大数字乘以3.5的结果System.out.println("乘法操作结果:" + bd.multiply(new BigDecimal(3.5)));// 计算大数字除以3.14的结果,并保留小数后2位System.out.println("除法操作结果(保留 2 位小数):" + bd.divide(new BigDecimal(3.14), 2, BigDecimal.ROUND_CEILING));// 计算大数字除以3.14的结果,并保留小数后5位System.out.println("除法操作结果(保留 5 位小数):" + bd.divide(new BigDecimal(3.14), 5, BigDecimal.ROUND_CEILING));}
}
上述代码将用户输入的数字保存到 num 变量中,然后调用“newBigDecimal(num)”方法来创建 BigDecimal 对象。调用 BigDecimal 类提供的运算方法,运行效果如下所示。
请输入一个数字:
100
加法操作结果:199.15399999999999636202119290828704833984375
减法操作结果:125.157903999999998490011421381495893001556396484375
乘法操作结果:350.0
除法操作结果(保留 2 位小数):31.85
除法操作结果(保留 5 位小数):31.84714