菜鸡的Java笔记 数字操作类

数字操作类
        Math 类的使用
        Random 类的使用
        BigInteger 和 BigDecimal 类的使用
        
        Math 是一个数学的处理程序类，在 MMath 类中提供有一系列的数学处理公式
        在 Math 类中提供的所有方法都属于 static 方法，那么就表示这个类的方法可以使用静态导入完成，同时这个类中没有属于
        在 Math 类中重点观察一个操作方法： public static long round(double a) 实现四舍五入的操作
        
        范例：观察四射五入

package cn.mysterious.study3;

public class MathClass {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(Math.round(100.789)); // 101
        System.out.println(Math.round(15.50));  // 16
        System.out.println(Math.round(-15.50)); // -15
        // 如果是负数，小数位超过了0.5就会进行进位
        System.out.println(Math.round(-15.51)); // -16
    }

}

但是现在 有一个小小的问题出现了。使用四舍五入的操作固然好，但是整个代码的操作过程里面会发现一个问题 小数位统一都没了
        所以现在就会发现一点问题：此时的程序代码冰不可能被现实开发所使用
        在 Math 类中提供有一个 pow() 方法： public static double pow(double a,double b)

package cn.mysterious.study3;

public class MathClass {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Math.pow(10.0, 5));  // 10000.0
    }

}

round() 本身就是不保留小数位的四舍五入操作，所以为了可以保存准确的小数位，那么必须进行一些有效的数学处理操作
        
        范例：实现准确的四舍五入操作

package cn.mysterious.study3;
class MyMath{
    /**
     * 实现数字的四舍五入操作
     * @param num
     *？/
    public static double round(double num,int scale) {
        // TODO Auto-generated method stub
        return Math.round(num * Math.pow(10.0, scale)) / Math.pow(10.0, scale);
    }
}
public class MathClass {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(MyMath.round(10.9789, 2));   // 10.97
    }

}

这种代码属于工具代码
            
    Random 类
        这个类的主要功能是产生随机数使用的，在这个类中有如下的几个操作方法

NO	方法名称	类型	简介
1	public Random()	普通	实例化 Random 类对象
2	public Random(long seed)	普通	设置种子数
3	public int nextInt(int bound)	普通	取得下一个不超过边界的正整数
4	public double nextDouble()	普通	取得下一个正小数

范例：观察如下的操作代码

package cn.mysterious.study3;

import java.util.Random;

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

大部分的情况下使用 int 作为随机数是最为方便的
            
        范例：设置种子数

package cn.mysterious.study3;

import java.util.Random;

public class RandomClass {
    public static void main(String[] args) {
        Random rand = new Random(567);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            System.out.print(rand.nextInt(100) + ",");
        }
    }
}

实际上现在可以利用这个随机数实现一个 36 选 7 的操作
        
        范例：彩票
            数字不能够重复，不能够有0不能够大于36

package cn.mysterious.study3;

import java.util.Random;

public class RandomClass {
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        int data[] = new int[7]; // 生成一个数组，保存7个最终的号码
        ch(data);
        java.util.Arrays.sort(data);
        print(data);
    }
    public static void print(int temp[]){
        for (int i = 0; i < temp.length; i++) {
            System.out.print(temp[i] + ",");
        }
    }
    public static void ch(int temp[]){
        int foot = 0; // 作为数组的操作脚标
        Random rand = new Random();
        while (foot < 7) { // 表示数组中的内容还没有选够
            int num = rand.nextInt(37); // 选出一个数据
            if (num != 0) { // 必须保证数据不能够为0
                if(!isRepeat(temp, num)){ // 不存在
                    temp[foot ++] = num;
                }
            }
        }
    }
    /**
     * 判断内容是否存在
     * @param temp[] 要判断的数组数据
     * @param num 生成的数字
     * @return 如果存在则返回 true 表示不可使用
     */
    public static boolean isRepeat(int temp [],int num){ // 判断选定的内容是否存在
        for (int i = 0; i < temp.length; i++) {
            if (num == temp[i]) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
}

BigInteger
        如果说现在有一个数字非常非常的大，已经超过了 double 的范围，那么恶最初的设计思路是将其变为String保存
        而后 String 变为字符数组，一个一个字符的进行计算操作。所以在最早的时候这样大数字的操作是非常繁琐的
        而 java 为了简化其操作专门提供了 java.math.BigInteger 类。 BigInteger 是 Number 的子类，表示的就是一个数字
            构造方法： public BigInteger(String val)
            加法操作： public BigInteger add(BigInteger val)
            减法操作： public BigInteger subtract(BigInteger val)
            乘法操作： public BigInteger multiply(BigInteger val)
            除法操作： public BigInteger divide(BigInteger val)
            除法操作： public BigInteger[] divideAndRemainder(BigInteger val)
                数组第一个内容保存的是商
                数组第二个内容是余数
                
        范例：实现基本的四则运算

package cn.mysterious.study3;

import java.math.BigInteger;

public class BigIntegerClass {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        BigInteger bigA = new BigInteger("12345678998765432112345678998754321");
        BigInteger bigB = new BigInteger("123456789987654321");
        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));
        BigInteger result [] = bigA.divideAndRemainder(bigB);
        System.out.println("商：" + result[0] + "，余数：" + result[1]);
    }

}

虽然java提供有 BigInteger 工具类，但是这个类不可能胜任复杂的数学计算
            
    BigDecimal
        BigDecimal 类与 BigInteger 类相同，唯一的差别在于 BigDecimal 类保存的是小数
        BigDecimal 本身也属于 Number 的子类，同时在 BigDecimal 类中定义有如下的构造方法：
            构造方法： public BigDecimal(BigInteger val)
            构造方法： public BigDecimal(String val)
            构造方法： public BigDecimal(double val)

package cn.mysterious.study3;

import java.math.BigDecimal;

public class BigDecimalClass {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(Double.MAX_VALUE * Double.MAX_VALUE); // Infinity
        BigDecimal bigA = new BigDecimal(Double.MAX_VALUE);
        BigDecimal bigB = new BigDecimal(Double.MAX_VALUE);
        System.out.println(bigA.pow(2));
        System.out.println(bigA.multiply(bigB));
    }

}

在 BigDecimal 类里面最早也提供有四舍五入的支持，但是这个支持是利用除法实现的
            public BigDecimal divide(BigDecimal divisor,int scale,int roundingMode)
                进位模式： public static final int ROUND_HALF_UP

package cn.mysterious.study3;

import java.math.BigDecimal;
class MyMath{
    public static double round(double num,int scale){
        return new BigDecimal(num).divide(new BigDecimal(1),scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
    }
}
public class BigDecimalClass {

    public static void main(String[] args) {

        System.out.println(MyMath.round(-15.5545545, 2));
        System.out.println(MyMath.round(-15.51, 0));
    }

}

总结
        1.几乎所有的编程语言都会提供有与 Math 类 类似的功能
        2.Random 生成随机数操作