BigDecimal的加減乘除計算方法詳解

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前陣子做題遇到瞭大數的精確計算，再次認識瞭bigdecimal

關於Bigdecimal意外的有許多小知識點和坑，這裡特此整理一下為方便以後學習，希望能幫助到其他的萌新

BigDecimal的運算——加減乘除 

首先是bigdecimal的初始化

這裡對比瞭兩種形式，第一種直接value寫數字的值，第二種用string來表示

BigDecimal num1 = new BigDecimal(0.005);
        BigDecimal num2 = new BigDecimal(1000000);
        BigDecimal num3 = new BigDecimal(-1000000);
        //盡量用字符串的形式初始化
        BigDecimal num12 = new BigDecimal("0.005");
        BigDecimal num22 = new BigDecimal("1000000");
        BigDecimal num32 = new BigDecimal("-1000000");

我們對其進行加減乘除絕對值的運算

其實就是Bigdecimal的類的一些調用

加法 add()函數     減法subtract()函數

乘法multiply()函數    除法divide()函數    絕對值abs()函數

我這裡承接上面初始化Bigdecimal分別用string和數進行運算對比

        //加法
        BigDecimal result1 = num1.add(num2);
        BigDecimal result12 = num12.add(num22);

        //減法
        BigDecimal result2 = num1.subtract(num2);
        BigDecimal result22 = num12.subtract(num22);

        //乘法
        BigDecimal result3 = num1.multiply(num2);
        BigDecimal result32 = num12.multiply(num22);

        //絕對值
        BigDecimal result4 = num3.abs();
        BigDecimal result42 = num32.abs();

        //除法
        BigDecimal result5 = num2.divide(num1,20,BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
        BigDecimal result52 = num22.divide(num12,20,BigDecimal.ROUND_HALF_UP);

我把result全部輸出可以看到結果

這裡出現瞭差異，這也是為什麼初始化建議使用string的原因

※ 註意：

1）System.out.println()中的數字默認是double類型的，double類型小數計算不精準。

2）使用BigDecimal類構造方法傳入double類型時，計算的結果也是不精確的！

因為不是所有的浮點數都能夠被精確的表示成一個double 類型值，有些浮點數值不能夠被精確的表示成 double 類型值，因此它會被表示成與它最接近的 double 類型的值。必須改用傳入String的構造方法。這一點在BigDecimal類的構造方法註釋中有說明。

完整的test代碼如下：

import java.math.BigDecimal;
import java.util.Scanner;

public class TestThree {

    public static void main(String[] args) {

        BigDecimal num1 = new BigDecimal(0.005);
        BigDecimal num2 = new BigDecimal(1000000);
        BigDecimal num3 = new BigDecimal(-1000000);
        //盡量用字符串的形式初始化
        BigDecimal num12 = new BigDecimal("0.005");
        BigDecimal num22 = new BigDecimal("1000000");
        BigDecimal num32 = new BigDecimal("-1000000");

        //加法
        BigDecimal result1 = num1.add(num2);
        BigDecimal result12 = num12.add(num22);
        //減法
        BigDecimal result2 = num1.subtract(num2);
        BigDecimal result22 = num12.subtract(num22);
        //乘法
        BigDecimal result3 = num1.multiply(num2);
        BigDecimal result32 = num12.multiply(num22);
        //絕對值
        BigDecimal result4 = num3.abs();
        BigDecimal result42 = num32.abs();
        //除法
        BigDecimal result5 = num2.divide(num1,20,BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
        BigDecimal result52 = num22.divide(num12,20,BigDecimal.ROUND_HALF_UP);

        System.out.println("加法用value結果："+result1);
        System.out.println("加法用string結果："+result12);

        System.out.println("減法value結果："+result2);
        System.out.println("減法用string結果："+result22);

        System.out.println("乘法用value結果："+result3);
        System.out.println("乘法用string結果："+result32);

        System.out.println("絕對值用value結果："+result4);
        System.out.println("絕對值用string結果："+result42);

        System.out.println("除法用value結果："+result5);
        System.out.println("除法用string結果："+result52);
    }
}

除法divide()參數使用

使用除法函數在divide的時候要設置各種參數，要精確的小數位數和舍入模式，不然會出現報錯

我們可以看到divide函數配置的參數如下

即為 （BigDecimal divisor 除數， int scale 精確小數位，  int roundingMode 舍入模式）

可以看到舍入模式有很多種BigDecimal.ROUND_XXXX_XXX, 具體都是什麼意思呢

計算1÷3的結果（最後一種ROUND_UNNECESSARY在結果為無限小數的情況下會報錯）

八種舍入模式解釋如下

1、ROUND_UP

舍入遠離零的舍入模式。

在丟棄非零部分之前始終增加數字(始終對非零舍棄部分前面的數字加1)。

註意，此舍入模式始終不會減少計算值的大小。

2、ROUND_DOWN

接近零的舍入模式。

在丟棄某部分之前始終不增加數字(從不對舍棄部分前面的數字加1，即截短)。

註意，此舍入模式始終不會增加計算值的大小。

3、ROUND_CEILING

接近正無窮大的舍入模式。

如果 BigDecimal 為正，則舍入行為與 ROUND_UP 相同;

如果為負，則舍入行為與 ROUND_DOWN 相同。

註意，此舍入模式始終不會減少計算值。

4、ROUND_FLOOR

接近負無窮大的舍入模式。

如果 BigDecimal 為正，則舍入行為與 ROUND_DOWN 相同;

如果為負，則舍入行為與 ROUND_UP 相同。

註意，此舍入模式始終不會增加計算值。

5、ROUND_HALF_UP

向“最接近的”數字舍入，如果與兩個相鄰數字的距離相等，則為向上舍入的舍入模式。

如果舍棄部分 >= 0.5，則舍入行為與 ROUND_UP 相同;否則舍入行為與 ROUND_DOWN 相同。

註意，這是我們大多數人在小學時就學過的舍入模式(四舍五入)。

6、ROUND_HALF_DOWN

向“最接近的”數字舍入，如果與兩個相鄰數字的距離相等，則為上舍入的舍入模式。

如果舍棄部分 > 0.5，則舍入行為與 ROUND_UP 相同;否則舍入行為與 ROUND_DOWN 相同(五舍六入)。

7、ROUND_HALF_EVEN

向“最接近的”數字舍入，如果與兩個相鄰數字的距離相等，則向相鄰的偶數舍入。

如果舍棄部分左邊的數字為奇數，則舍入行為與 ROUND_HALF_UP 相同;

如果為偶數，則舍入行為與 ROUND_HALF_DOWN 相同。

註意，在重復進行一系列計算時，此舍入模式可以將累加錯誤減到最小。

此舍入模式也稱為“銀行傢舍入法”，主要在美國使用。四舍六入，五分兩種情況。

如果前一位為奇數，則入位，否則舍去。

以下例子為保留小數點1位，那麼這種舍入方式下的結果。

1.15>1.2 1.25>1.2

8、ROUND_UNNECESSARY

斷言請求的操作具有精確的結果，因此不需要舍入。

如果對獲得精確結果的操作指定此舍入模式，則拋出ArithmeticException。

總結

本篇文章就到這裡瞭，希望能給你帶來幫助，也希望您能夠多多關註WalkonNet的更多內容！ 

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