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多个double型数字运算丢失精度的解决办法

程序员文章站 2022-06-01 21:31:58
...

今天在做练习的时候,在double型数字运算时遇到了一个问题,类似于下面的代码:

public class Test {

       public static void main(String[] args) {

              // TODO Auto-generated method stub

              double tmp1 = 0.05;

              double tmp2 = 0.07;

              double sum1 = tmp1 + tmp2;

              System.out.println(sum1)

       }

}

运行结果:

多个double型数字运算丢失精度的解决办法

很明显,小数位很长,重要的是丢失精度,当做一些对精度要求比较高的项目时,往往会出现一些意想不到的麻烦。

那么出现这个问题的原因是什么呢?

这是因为计算机内部是用的是二进制码,当我们输入float或者double类型的十进制数的时候,会先转化成二进制数再进行运算,最后在转化为十进制输出。然而有些数字不能完全转化成二进制,计算机只能将结果无限趋近于原本十进制的数值,故会出现精度丢失的问题。

这个问题可以使用java提供的BigDecimal类解决,像上面的例子,我们可以改为:

public class Test {

       public static void main(String[] args) {

              // 使用BigDecimal类进行二次处理

              BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(tmp1));

              BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(tmp2));

              double sum2 = b1.add(b2).doubleValue();

              System.out.println(sum2);

       }

}

运行结果:

多个double型数字运算丢失精度的解决办法

这样计算每次都需要对数据进行加工处理,这个博客里提供了一个工具类Arith,可以简化我们的运算操作:

原博链接:☞☞JAVA double 类型相加

import java.math.BigDecimal;
 
/**
 * 由于Java的简单类型不能够精确的对浮点数进行运算,这个工具类提供精 确的浮点数运算,包括加减乘除和四舍五入。
 */
 
public class ArithUtil
{
 
    // 默认除法运算精度
    private static final int DEF_DIV_SCALE = 10;
 
    // 这个类不能实例化
    private ArithUtil()
    {
    }
 
    /**
     * 提供精确的加法运算。
     * 
     * @param v1
     *            被加数
     * @param v2
     *            加数
     * @return 两个参数的和
     */
 
    public static double add(double v1, double v2)
    {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.add(b2).doubleValue();
    }
 
    /**
     * 提供精确的减法运算。
     * 
     * @param v1
     *            被减数
     * @param v2
     *            减数
     * @return 两个参数的差
     */
 
    public static double sub(double v1, double v2)
    {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.subtract(b2).doubleValue();
    }
 
    /**
     * 提供精确的乘法运算。
     * 
     * @param v1
     *            被乘数
     * @param v2
     *            乘数
     * @return 两个参数的积
     */
 
    public static double mul(double v1, double v2)
    {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.multiply(b2).doubleValue();
    }
 
    /**
     * 提供(相对)精确的除法运算,当发生除不尽的情况时,精确到 小数点以后10位,以后的数字四舍五入。
     * 
     * @param v1
     *            被除数
     * @param v2
     *            除数
     * @return 两个参数的商
     */
 
    public static double div(double v1, double v2)
    {
        return div(v1, v2, DEF_DIV_SCALE);
    }
 
    /**
     * 提供(相对)精确的除法运算。当发生除不尽的情况时,由scale参数指 定精度,以后的数字四舍五入。
     * 
     * @param v1
     *            被除数
     * @param v2
     *            除数
     * @param scale
     *            表示表示需要精确到小数点以后几位。
     * @return 两个参数的商
     */
 
    public static double div(double v1, double v2, int scale)
    {
        if (scale < 0)
        {
            throw new IllegalArgumentException("The   scale   must   be   a   positive   integer   or   zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
    }
 
    /**
     * 提供精确的小数位四舍五入处理。
     * 
     * @param v
     *            需要四舍五入的数字
     * @param scale
     *            小数点后保留几位
     * @return 四舍五入后的结果
     */
 
    public static double round(double v, int scale)
    {
        if (scale < 0)
        {
            throw new IllegalArgumentException("The   scale   must   be   a   positive   integer   or   zero");
        }
        BigDecimal b = new BigDecimal(Double.toString(v));
        BigDecimal one = new BigDecimal("1");
        return b.divide(one, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
    }
}

 

相关标签: double