java中math类如何导入 java mather

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laojean 2023-10-13 10:16:59

文章标签 java中math类如何导入 java 数学 random class 文章分类 Java 后端开发

导语

数学操作类的使用，其中BigInteger、BigDecimal可以操作大数字。最下面是重点，实现准确的四舍五入操作。

主要内容

Math类
Random类
大数字操作类

具体内容

Math类

Math就是一个专门进行数学计算的操作类，里面提供了一系列的数学计算方法。
在Math类里面提供的一切方法都是static型的方法，因为Math类里面没有普通属性。

Math有一个方法要引起注意：
四舍五入：public static long round(double a)。
范例：观察四舍五入

public class TestDemo {
    public static void main(String args[]) {
        System.out.println(Math.round(15.5));
        System.out.println(Math.round(-15.5));
        System.out.println(Math.round(-15.51));
    }
}

输出结果

16
-15
-16

如果进行负数四舍五入的时候，操作的数据小数位大于0.5才进位，小于等于0.5不进位。

Random类

这个类的主要功能是取得随机数的操作类。

范例：产生10个不大于100的正整数（0~99）

public class TestDemo {
    public static void main(String args[]) {
        Random rand = new Random();
        for(int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.print(rand.nextInt(100) + "、");
        }
    }
}

输出结果可能为

53、31、77、51、68、23、59、63、27、93、

大整数操作类：BigInteger

如果说现在要操作的数据值很大，那么首先想到的应该是double，那么如果说现在计算的结果超过了double会怎样。

public class TestDemo {
    public static void main(String args[]) {
        System.out.println(Doublic.MAX_VALUE * Doublic.MAX_VALUE);
    }
}

输出结果

Infinity

现在发现此时的计算结果并不存在，因为已经超过了double的范畴。
面试题：请问当前假设有两个很大的数字要进行数学计算（超过了doulble范围），你该怎么做？
如果真的超过了double的范围，那么肯定无法使用double进行保存，只有String型才能保存。如果真的数据很大的数字要进行数学计算，只能够将其变为String型，而后按位取出每一个字符保存的数据，进行手工的计算。
所以在Java里面考虑到了此类情况，专门提供了大数字的操作类，其中就有BigInteger、BigDecimal两种。

BigInteger类的构造方法：public BigInteger(String val)，它接收的是String型。

public class TestDemo {
    public static void main(String args[]) {
        BigInteger bigA = new BigInteger("124123412141234");
        BigInteger bigB = new BigInteger("987654345");
        System.out.println("加法操作：" + (bigA.add(bigB)));
        System.out.println("减法操作：" + (bigA.subtract(bigB)));
        System.out.println("乘法操作：" + (bigA.multiply(bigB)));
        System.out.println("除法操作：" + (bigA.divide(bigB)));
        // 数组里面只有两个元素，第一个元素表示的是商，第二个元素表示的是余数
        BigInteger result[] = bigA.divideAndRemainder(bigB);
        System.out.println("商：" + result[0] + "  余数：" + result[1]);
    }
}

输出结果

加法操作：124124399795579
减法操作：124122424486889
乘法操作：122591027317515513761730
除法操作：125674
商：125674  余数：939987704

在Java里面虽然提供了大数字的操作类，但是很多的时候，我们使用的项目开发可能对于数字要求会更加的敏感，这个时候Java本身所提供的数字类是帮助不大的。
这个时候应该去找第三方的包。

大浮点数操作类：BigDecimal

BigInteger 不能够保存小数，而BigDecimal可以保存小数数据。在BigDecimal里提供有如下几种构造：
- 构造一：public BigDecimal(String val)。
- 构造二：public BigDecimal(double val)。

与BigInteger一样，BigDecimal本身也支持基础的数学计算，可是使用BigDecimal还有一个非常重要的目的，就是可以使用它来实现准确的四舍五入操作。

之前使用的Math.round()实现四舍五入操作，但是这种操作有一个问题，所有的小数位都四舍五入了。
遗憾的是BigDecimal类里面没有直接提供有四舍五入的操作支持，可是可以利用除法实现：
- 除法操作：public BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int scale, int roundingMode)。
- BigDecimal divisor：被除数。
- int scale：保留的小数位。
- int roundingMode：进位模式（public static final int ROUND_HALF_UP）。

范例：实现准确的四舍五入

public class MyMath {
    /**
     * 实现准确位数的四舍五入操作
     * @param num 要进行四舍五入操作的数字
     * @param scale 要保留的小数位
     * @return 处理后的四舍五入数据
     */
    public static double round(double num, int scale) {
        BigDecimal bigA = new BigDecimal(num);
        BigDecimal bigB = new BigDecimal(1);
        return bigA.divide(bigB, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
    }
}

public class TestDemo {
    public static void main(String args[]) {
        System.out.println(MyMath.round(19.783231231, 2));
        System.out.println(MyMath.round(-15.5, 0));
        System.out.println(MyMath.round(15.5, 0));
    }
}

输出结果