JAVA 中的大数字操作类详解

虞幼怡

目录

• 大整数操作类：BigInteger 概述
• 主要特点
• 使用场景
• 构造器
•  常用方法
• 大小数操作类：BigDecimal 
• 概述
• 主要特点
• 使用场景
• 构造器

字符串表示大数字， "123456789123456789123456789123456789123456789"

（1）java.math.BigInteger 大整数操作类

（2）java.math.BigDecimal 大小数操作类

        这两个类和 Java 中的表示数字的基本数据类型的包装类（Byte、Short、Integer、Long、 Double、Float）都是继承自 Number，即 Number 类的子类。

大整数操作类：BigInteger 概述

1.    BigInteger

复制代码

 是一个用于表示任意精度整数的类。它可以处理仅在 

1. int

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 或 

1. long

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 范围内的整数运算以及超出这些范围的整数。

主要特点

（1）精度：不受 

1. int

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 和 

1. long

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 限制，可以处理非常大的整数。

（2）不支持小数：只能表示整数。

（3）所有操作（加法、减法、乘法、除法等）都通过方法实现，不能直接使用运算符。

使用场景

（1）计算大数的结果（如科学计算、密码学等）。

（2）需要精确的整数计算（如金融、统计分析等）。

（3）需要处理大范围数值的算法（如大数运算、阶乘计算等）。

        大整数操作类：BigInteger 可以操作无限大的整型数据。

构造器

        对于 BigInteger 类有很多个构造器，但是最常用的就是有一个 String 类型参数的构造器：

1. public BigInteger(String val) {
2. this(val, 10);
3. }

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 常用方法

（1）BigInteger add(BigInteger val)

        加法操作；

（2）BigInteger subtract(BigInteger val)

        减法操作；

（3）BigInteger multiply(BigInteger val)

        乘法操作；

（4）BigInteger divide(BigInteger val)

        除法操作（不保留小数部分）；

（5）BigInteger[] divideAndRemainder(BigInteger val)

        除法操作，返回值是一个长度为 2 的数组，数组中的第一个元素表示商，数组中第二个元素表示余 数。

示例：

1. import java.math.BigInteger;
2. public class Test {
3. public static void main(String[] args) {
4. BigInteger bigInteger1 = new BigInteger("123456789123456789123456789123456789123456789");
5. BigInteger bigInteger2 = new BigInteger("123456789123456789123456789123456789123456789");
6. System.out.println(bigInteger1);
7. System.out.println(bigInteger2);
8. // 加法
9. BigInteger plus = bigInteger1.add(bigInteger2);
10. // 减法
11. BigInteger subtract = bigInteger1.subtract(bigInteger2);
12. // 乘法
13. BigInteger multiply = bigInteger1.multiply(bigInteger2);
14. // 除法
15. BigInteger divide = bigInteger1.divide(bigInteger2);
16. System.out.println(plus);
17. System.out.println(subtract);
18. System.out.println(multiply);
19. System.out.println(divide);
20. }
21. }

复制代码

打印结果：

大小数操作类：BigDecimal 

概述

1.    BigDecimal

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 是一个用于表示任意精度的浮点数的类。它具有控制小数位数和舍入策略的功能。

主要特点

（1）精度高，不会受到 

1. float

复制代码

 和 

1. double

复制代码

 的限制，适用于需要精确表示小数点数据的场景。

（2）支持控制小数点后的位数及舍入方式。

（3）通过方法实现计算，不能直接使用运算符。

使用场景

（1）金融计算：涉及到货币或者利息计算时，确保不会因为浮点数运算导致的精度损失。

（2）科学计算：需要更高精度的小数计算。

（3）需要高精度结果的任何应用（如价格计算、统计数据处理中）。

构造器

        BigDecimal(String val) 创建一个表示字符串参数 val 的 BigDecimal 类型的大小数对象。

常用方法

（1）BigDecimal add(BigDecimal augend) 加法操作；

（2）BigDecimal subtract(BigDecimal subtrahend) 减法操作；

（3）BigDecimal multiply(BigDecimal multiplicand) 乘法操作；

（4）BigDecimal divide(BigDecimal divisor) 除法操作，如果除不尽，则会报 java.lang.ArithmeticException: Non-terminating decimal expansion; no exact representable decimal result；

（5）BigDecimal divide(BigDecimal divisor, int scale, int roundingMode) 除法操作，可以设置结果保留的小数的位数以及进位模式，scale 参数表示保留的小数位数， roundingMode 参数表示进位模式。BigDecimal 类中定义多个静态常量表示进位模式， ROUND_HALF_UP 这个静态常量就表示四舍五入。

示例：

1. import java.math.BigDecimal;
2. public class Test {
3. public static void main(String[] args) {
4. BigDecimal bigDecimal1 = new BigDecimal("123456789123456789123456789123456789123456789.123456789123456789123456789123456789123456789");
5. BigDecimal bigDecimal2 = new BigDecimal("123456789123456789123456789123456789123456789.123456789123456789123456789123456789123456789");
6. System.out.println(bigDecimal1);
7. System.out.println(bigDecimal2);
8. // 加法
9. BigDecimal plus = bigDecimal1.add(bigDecimal2);
10. // 减法
11. BigDecimal subtract = bigDecimal1.subtract(bigDecimal2);
12. // 乘法
13. BigDecimal multiply = bigDecimal1.multiply(bigDecimal2);
14. // 除法
15. BigDecimal divide = bigDecimal1.divide(bigDecimal2);
16. System.out.println(plus);
17. System.out.println(subtract);
18. // 0E-45 是一个科学计数法的表示方式，表示的是非常靠近于零的数。此处的E-45是表示小数点位置，虽然数字为零，但由于内部存储的计算精度导致了这样的表示。
19. // 修改输出格式以普通数字显示
20. System.out.println(subtract.stripTrailingZeros().toPlainString());
21. System.out.println(multiply);
22. System.out.println(divide);
23. }
24. }

复制代码

打印结果：

 定义声明一个方法，可以对 double 类型的小数进行四舍五入的操作

示例：

1. import java.math.BigDecimal;
2. public class Test {
3. public static void main(String[] args) {
4. double i = 3.1415926;
5. System.out.println(round(i,2));
6. }
7. /**
8. *
9. * @param num 传入的 double 类型的数据
10. * @param scale 保留位数
11. * @return
12. */
13. public static double round(double num,int scale) {
14. BigDecimal decimal = new BigDecimal(num);
15. //进行除法操作，除以 1 来控制结果保留多少位小数
16. BigDecimal result =
17. decimal.divide(new BigDecimal(1), scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
18. //把 BigDecimal 类型的结果转换为 double 类型返回
19. return result.doubleValue();
20. }
21. }

复制代码

打印结果：

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