BigInteger和BigDecimal大数操作

有时候可能会碰到需要计算非常大的数，比如7777777777777777777777777*3333333333333333333333333333，这样的计算需要显然不能用之前的方式来进行。我们不能用任何的数据类型来装下这么大的数，它已经操作了int、float、double的数据类型的范围。那么如何解决这样的计算需求呢？这时候，就需要进行大数操作。

在java.math这个包中有两个进行大数操作的类：java.math.BigInteger和java.math.BigDecimal。从名字上可以知道这两个类的作用了吧。很明显，前者是进行整数的大数操作的，后者是进行小数的大数操作的。下面来看一下实例。

实例1：

importjava.math.BigInteger;

public classBigIntegerDemo01 {

public static voidmain(String[] args){

String num1="88379348888888478403839479";

String num2="838777777333333333337";

BigInteger big1=newBigInteger(num1);

BigInteger big2=newBigInteger(num2);

System.out.println(big1.add(big2));//加法操作

System.out.println(big1.subtract(big2));//加法操作

System.out.println(big1.multiply(big2));//乘法操作

System.out.println(big1.divide(big2));//除法操作

BigInteger[] result=big1.divideAndRemainder(big2);

System.out.println(big1.toString()+"/"+big2.toString()+"的商："+result[0]);

System.out.println(big1.toString()+"/"+big2.toString()+"的余数："+result[1]);

}

}

构造方法public BigInteger(String val)是 将 BigInteger 的十进制字符串表示形式转换为BigInteger。大整数操作可以像其它类型的数据一样进行加法、减法、乘法、除法等操作。

需要特别说明的是除法操作。public BigInteger divide(BigInteger val)这个方法只能得到一个“商“，要想的到余数需要用public BigInteger[] divideAndRemainder(BigInteger val)这个方法。divideAndRemainder()这个方法返回的是存储有”商“和”余数“的BigInteger数组。

下面看看BigDecimal如何使用。

实例2：

packagecn.tty.math;

importjava.math.BigDecimal;

public classBigDecimalDemo02 {

public static voidmain(String[] args) {

String num1="84995.333333333323";

String num2="894.99";

//保留5位小数

System.out.println(BigDecimalDemo02.round(BigDecimalDemo02.add(num1, num2), 5));

//保留4位小数

System.out.println(BigDecimalDemo02.round(BigDecimalDemo02.subtract(num1, num2), 4));

//保留3位小数

System.out.println(BigDecimalDemo02.round(BigDecimalDemo02.multiply(num1, num2), 3));

//保留2位小数

System.out.println(BigDecimalDemo02.divide(num1, num2,2));

}

public static doubleadd(String num1,String num2){

//将 BigDecimal 的字符串表示形式转换为BigDecimal

BigDecimal b1=newBigDecimal(num1);

BigDecimal b2=newBigDecimal(num2);

returnb1.add(b2).doubleValue();

}

public static doublesubtract(String num1,String num2){

//将 BigDecimal 的字符串表示形式转换为BigDecimal

BigDecimal b1=newBigDecimal(num1);

BigDecimal b2=newBigDecimal(num2);

returnb1.subtract(b2).doubleValue();

}

public static doublemultiply(String num1,String num2){

//将 BigDecimal 的字符串表示形式转换为BigDecimal

BigDecimal b1=newBigDecimal(num1);

BigDecimal b2=newBigDecimal(num2);

returnb1.multiply(b2).doubleValue();

}

public static doubledivide(String num1,String num2,int scale){

BigDecimal b1=newBigDecimal(num1);

BigDecimal b2=newBigDecimal(num2);

//下面的“2”表示需要保留的小数位数，“BigDecimal.ROUND_HALF_UP”常量表示的是四舍五入的模式

returnb1.divide(b2,scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();

}

public static double round(doublenum1,int scale){

BigDecimal big1=newBigDecimal(num1);

BigDecimal big2=newBigDecimal(1);

returnbig1.divide(big2,scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();//任何数除于1都等于本身

}

}

上面的例子重新包装了BigDecimal的加减乘除操作，是这些方法的使用更符合本例的需要。加减乘的操作就不用多说了，很直接，很简单，需要说明的还是除法操作。

BigDecimal的除法重载了很多。其中有一种是public BigDecimal divide(BigDecimal divisor,int scale,RoundingMode roundingMode)。这种方法指定了保留的小数位数（scale）和四舍五入的模式（roundingMode）。比如，“ROUND_HALF_DOWN“的模式表示向“最接近的”数字舍入，如果与两个相邻数字的距离相等，则为上舍入的舍入模式。

//下面的操作不涉及大数操作的内容，但涉及到保留小数位数

doublex=874.748;

doubley=893.32;

doublez=x*y;

System.out.println("x * Y = "+z);

System.out.println("x * Y = "+(int)(z*10)/10.0);//保留1为小数

System.out.println("x * Y = "+(int)(z*100)/100.0);//保留2为小数

System.out.println("x * Y = "+(int)(z*1000)/1000.0);//保留3为小数

这种方式并不能完全指定四舍五入的小数位数，可以称之为“伪四舍五入“，因为这某种巧合的情况下，它并不能很好的实现指定小数位数的功能。比如x=874.738，y=893.32那么 z = 781420.9501600001。(int)(z*1000)/1000.0的输出结果仍为”781420.95“，并没有预想的保留3位小数。原因很简单，z*1000=781420950. 1600001，(int)(z*1000)= 781420950，那么(int)(z*1000)/1000.0=781420.95。因为末位是0，因此被舍掉了。

虽然这种方式的保留小数位数的方式不保险，但这种方式简单便捷，在要求并不严苛的情况下可以使用。

还有个四舍五入的方法，在java.lang.Math类中：

public static long round(double a)

public static int round(float a)

显然，这两个方法返回的数将是整型数据，并不会保留任何小数。

//使用java.text.DecimalFormat类实现四舍五入和保留指定位数的小数

packagecn.tty.format;

importjava.text.DecimalFormat;

public classDecimalFormatDemo02 {

public staticString round(String pattern,double value){

DecimalFormat formatter=newDecimalFormat(pattern);

String rv=formatter.format(value);

return rv;

}

public static voidmain(String[] args){

//指定模式：保留2为小数

String roundedValue=DecimalFormatDemo02.round("####.00",838.666);//保留两位小数

System.out.println(roundedValue);

}

}