Java學習筆記:關於Java double類型相加問題

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Java double類型相加問題

多個double類型的數直接相加的時候，可能存在精度誤差.（ 由於計算機算法以及硬件環境決定隻能識別 0 1。計算機默認的計算結果在都在一個指定精度范圍之內，想往深的瞭解，可以學習數值分析等）

在金融方面是絕對不允許的，好在java開發者有這個先見之明。

java.math.*裡面提供瞭BigDecimal類（提供高精度計算的方法）

一、這個時候就要采用BigDecimal函數進行運算

第一步、建立String類型的數據

第二步、創建BigDecimal對象BigDecimal(Double.toString(double))

以下兩種不推薦：

BigDecimal（double）或者BigDecimal(Double.valueOf(double)))

建議： 涉及到精度問題的時候，整個計算過程都是用String類型或者BigDecimal類對象。最後結果根據需求 在轉過來。

另外該文章提供瞭一個計算輔助類Java Double相加出現的怪事

急需的話，直接學習、創建該工具類，就可以完成項目瞭。以下是 加法算法的幾個實現的方法。

new BigDecimal(Double.toString(double)).add(new BigDecimal(Double.toString(double));
    /**
     * @param b1
     *            BigDecimal
     * @param v2
     *            double
     * @return BigDecimal
     * */
    public BigDecimal add(BigDecimal b1, double v2) {
        // BigDecimal b1=new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.add(b2);
    }

    /**
     * @param b1
     *           double
     * @param v2
     *            double
     * @return BigDecimal
     * */
    public BigDecimal add(double v1, double v2) {
         BigDecimal b1=new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.add(b2);
    }
    /**
     * @param b1
     *           double
     * @param v2
     *            double
     * @return double
     * */
    public double add(double v1, double v2) {
         BigDecimal b1=new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.add(b2).doubleValue();
    }

二、double 三種加法比較

+，strictfp，BigDecimel

Strictfp —— Java 關鍵字。

可應用於類、接口或方法。

使用 strictfp 關鍵字聲明一個方法時，該方法中所有的float和double表達式都嚴格遵守FP-strict的限制,符合IEEE-754規范。

嚴格約束意味著所有表達式的結果都必須是 IEEE 754 算法對操作數預期的結果，以單精度和雙精度格式表示。

public class MathDemo {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        System.err.println("普通 "+ addNormal(12353.21,21334.24,154435.03));
        System.err.println("strictfp "+addDouble(12353.21,21334.24,154435.03));
        System.err.println("BigDEcimel: "+add(12353.21,21334.24,154435.03));

    }

    public static double addNormal(double... v1) {
        double res = 0;
        for (int i = 0; i < v1.length; i++) {
            res += v1[i];
        }
        return res;
    }

    public static strictfp double addDouble(double... v) {
        double res = 0;
        for (int i = 0; i < v.length; i++) {
            res += v[i];
        }
        return res;
    }

    /**
     * @param b1
     *            double
     * @param v2
     *            double
     * @return double
     */
    public static double add(double... v) {
        BigDecimal b  = new BigDecimal(Double.toString(v[0]));
        for (int i = 1; i < v.length; i++) {
            BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v[i]));
            b=b.add(b2);
        }
        return b.doubleValue();
    }
}

輸入
12353.21,21334.24,154435.03三個類型的數據時候
結果：
普通 188122.47999999998
strictfp 188122.47999999998
BigDEcimel: 188122.48

輸入
3.21, 4.24,5.03
結果
普通 12.48
strictfp 12.48
BigDEcimel: 12.48

輸入：
12353.21,21334.24
結果：
普通 33687.45
strictfp 33687.45
BigDEcimel: 33687.45

結論是：

BigDecimal的算法精度比較好。 其餘兩種方法 都存在缺點。至於strictfp 這個關鍵字 是去平臺化影響。比如32為機器和64位機器結果都一樣。 對於精度計算結果影響不大。

附錄：.

//使用double類型創建BigDecimal
  public BigDecimal(double val) {
        if (Double.isInfinite(val) || Double.isNaN(val))
            throw new NumberFormatException("Infinite or NaN");

        // Translate the double into sign, exponent and significand, according
        // to the formulae in JLS, Section 20.10.22.
        long valBits = Double.doubleToLongBits(val);
        int sign = ((valBits >> 63)==0 ? 1 : -1);
        int exponent = (int) ((valBits >> 52) & 0x7ffL);
        long significand = (exponent==0 ? (valBits & ((1L<<52) - 1)) << 1
                            : (valBits & ((1L<<52) - 1)) | (1L<<52));
        exponent -= 1075;
        // At this point, val == sign * significand * 2**exponent.

        /*
         * Special case zero to supress nonterminating normalization
         * and bogus scale calculation.
         */
        if (significand == 0) {
            intVal = BigInteger.ZERO;
            intCompact = 0;
            precision = 1;
            return;
        }

        // Normalize
        while((significand & 1) == 0) {    //  i.e., significand is even
            significand >>= 1;
            exponent++;
        }

        // Calculate intVal and scale
        long s = sign * significand;
        BigInteger b;
        if (exponent < 0) {
            b = BigInteger.valueOf(5).pow(-exponent).multiply(s);
            scale = -exponent;
        } else if (exponent > 0) {
            b = BigInteger.valueOf(2).pow(exponent).multiply(s);
        } else {
            b = BigInteger.valueOf(s);
        }
        intCompact = compactValFor(b);
        intVal = (intCompact != INFLATED) ? null : b;
    }

Java double類詳解

Double 類的構造方法

Double 類中的構造方法有如下兩個。

  • Double(double value)：構造一個新分配的 Double 對象，它表示轉換為 double 類型的參數。
  • Double(String s)：構造一個新分配的 Double 對象，它表示 String 參數所指示的 double 值。

分別使用以上兩個構造方法獲取 Double 對象：

Double double1 = new Double(5.556);    // 以 double 類型的變量作為參數創建 Double 對象
Double double2 = new Double("5.486");       // 以 String 類型的變量作為參數創建 Double 對象

Double 類的常用方法

在這裡插入圖片描述

如何將字符串 56.7809 轉換為 double 類型的數值，或者將 double 類型的數值 56.7809 轉換為對應的字符串呢？

String str = "56.7809";
double num = Double.parseDouble(str);    // 將字符串轉換為 double 類型的數值
double d = 56.7809;
String s = Double.toString(d);    // 將double類型的數值轉換為字符串

在將字符串轉換為 double 類型的數值的過程中，如果字符串中包含非數值類型的字符，則程序執行將出現異常。

Double 類的常用常量

在 Double 類中包含瞭很多常量，其中較為常用的常量如下。

  • MAX_VALUE：值為 1.8E308 的常量，它表示 double 類型的最大正有限值的常量。
  • MIN_VALUE：值為 4.9E-324 的常量，它表示 double 類型數據能夠保持的最小正非零值的常量。
  • NaN：保存 double 類型的非數字值的常量。
  • NEGATIVE_INFINITY：保持 double 類型的負無窮大的常量。
  • POSITIVE_INFINITY：保持 double 類型的正無窮大的常量。
  • SIZE：用秦以二進制補碼形式表示 double 值的比特位數。
  • TYPE：表示基本類型 double 的 Class 實例。

以上為個人經驗，希望能給大傢一個參考，也希望大傢多多支持WalkonNet。

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