JavaSE进阶

10.6 数学相关类Math、BigInteger、BigDecimal

10.6.1 java.lang.Math类

java.lang.Math提供了一系列静态方法用于科学计算；其方法的参数和返回值类型一般为double型。

• abs     绝对值
• acos,asin,atan,cos,sin,tan  三角函数
• sqrt     平方根
• pow(double a,doble b)     a的b次幂
• log    自然对数
• exp    e为底指数
• max(double a,double b)
• min(double a,double b)
• random()      返回0到1.0的随机数
• long round(double a)     double型数据a转换为long型（四舍五入）
• toDegrees(double angrad)     弧度—>角度
• toRadians(double angdeg)     角度—>弧度

@Test public void test1() { System.out.println(Math.random());//随机值 System.out.println(Math.round(1.8));//四舍五入  保留整数部分 System.out.println(Math.floor(1.2));//1.0  向下取 System.out.println(Math.ceil(1.2));//2.0  向上取 System.out.println(Math.floor(-2.4));//-3.0 System.out.println(Math.ceil(-2.4));//-2.0 }

10.6.2 java.math包的BigInteger和BigDecimal

Integer类作为int的包装类，能存储的最大整型值为2³¹-1，Long类也是有限的，最大为2⁶³-1如果要表示再大的整数，不管是基本数据类型还是他们的包装类都无能为力，更不用说进行运算了。

java.math包的BigInteger可以表示不可变的任意精度的整数。BigInteger 提供所有 Java 的基本整数操作符的对应物，并提供 java.lang.Math 的所有相关方法。另外，BigInteger 还提供以下运算：模算术、GCD 计算、质数测试、素数生成、位操作以及一些其他操作。

• 构造方法
  • BigInteger(String val)：根据字符串构建BigInteger对象
• 常用方法
  • BigInteger add(BigInteger val) ：返回其值为 (this + val) 的 BigInteger。
  • BigInteger subtract(BigInteger val) ：返回其值为 (this - val) 的 BigInteger。
  • BigInteger multiply(BigInteger val) ：返回其值为 (this * val) 的 BigInteger。
  • BigInteger divide(BigInteger val) ：返回其值为 (this / val) 的 BigInteger。整数相除只保留整数部分。
  • BigInteger remainder(BigInteger val) ：返回其值为 (this % val) 的 BigInteger。
  • BigInteger[] divideAndRemainder(BigInteger val)：返回包含 (this / val) 后跟 (this % val) 的两个 BigInteger 的数组。
  • BigInteger pow(int exponent) ：返回其值为 (this^exponent) 的 BigInteger。

@Test public void test2(){ // long num1 = 12345678901234567890L;//out of range 超过long的范围 BigInteger num1 = new BigInteger("12345678901234567890"); BigInteger num2 = new BigInteger("92345678901234567890"); // System.out.println("和：" + (num1 + num2));//错误的 System.out.println("和：" + num1.add(num2)); System.out.println("减：" + num1.subtract(num2)); System.out.println("乘：" + num1.multiply(num2)); System.out.println("除：" + num2.divide(num1));//两个整数相除只保留整数部分 System.out.println("幂次方：" + num2.pow(5)); }

一般的Float类和Double类可以用来做科学计算或工程计算，但是在商业计算中，要求数字精度比较高，所以用到java.math.BigDecimal类。BigDecimal类支持不可变的、任意精度的有符号十进制定点数。

• 构造器
  • BigDecimal(double val)
  • BigDecimal(String val)
• 常用方法
  • BigDecimal add(BigDecimal augend) :返回一个 BigDecimal，其值为 (this + augend)，其标度为 max(this.scale(), augend.scale())。
  • BigDecimal subtract(BigDecimal subtrahend) ：返回一个 BigDecimal，其值为 (this - subtrahend)，其标度为 max(this.scale(), subtrahend.scale())。
  • BigDecimal multiply(BigDecimal multiplicand)：返回一个 BigDecimal，其值为 (this × multiplicand)，其标度为 (this.scale() + multiplicand.scale())。
  • BigDecimal pow(int n) ：返回其值为 (thisn) 的 BigDecimal，准确计算该幂，使其具有无限精度。
  • BigDecimal divide(BigDecimal divisor)： 返回一个 BigDecimal，其值为 (this / divisor)，其首选标度为 (this.scale() - divisor.scale())；如果无法表示准确的商值（因为它有无穷的十进制扩展），则抛出 ArithmeticException。
  • BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int roundingMode) ：返回一个 BigDecimal，其值为 (this / divisor)，其标度为 scale()。  
  • BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int scale, int roundingMode) ：返回一个 BigDecimal，其值为 (this / divisor)，其标度为指定标度。

@Test public void test3(){ BigDecimal num1 = new BigDecimal("-12.1234567890123456567899554544444332"); BigDecimal num2 = new BigDecimal("89.6734567890123456567899554544444333"); System.out.println("和：" + num1.add(num2)); System.out.println("减：" + num1.subtract(num2)); System.out.println("乘：" + num1.multiply(num2)); System.out.println("除：" + num2.divide(new BigDecimal("2")));//可以整除（除尽）就对，不能整除就报异常 System.out.println("除：" + num2.divide(num1,BigDecimal.ROUND_HALF_UP)); System.out.println("除：" + num2.divide(num1,BigDecimal.ROUND_DOWN));//往零的方向舍去 System.out.println("除：" + num2.divide(num1,BigDecimal.ROUND_FLOOR));//往小的方向舍去 System.out.println("除：" + num2.divide(num1,BigDecimal.ROUND_CEILING));//往大的方向舍去 }