数字计算工具类

亦凉 2021-09-19 01:32 273阅读 0赞

在项目开发过程中，使用到了数值计算,加、减、乘、除。在计算过程中发现，由于计算机的缘故，在数学上能算正确的，在计算机这里可能就会出现无线循环的小数。

遇到这种情况，可以选择使用如下的计算工具。

package cn.com.taiji.util;
    
    import java.math.BigDecimal;
    
    /**
     * @author caohl
     * @date 2019年1月21日 下午6:00:26
     * 
     */
    public class BigDecimalUtil {
    	// 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 BigDecimalUtil() {
        }
    
        /**
         * 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));
            BigDecimal a = b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
            double aa = a.multiply(b2).doubleValue();
            if(aa==v1){
            	return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
            }else{
            	return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_DOWN).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();
        }
    
        /**
         * 提供精确的类型转换(Float)
         * 
         * @param v
         *            需要被转换的数字
         * @return 返回转换结果
         */
        public static float convertsToFloat(double v) {
            BigDecimal b = new BigDecimal(v);
            return b.floatValue();
        }
    
        /**
         * 提供精确的类型转换(Int)不进行四舍五入
         * 
         * @param v
         *            需要被转换的数字
         * @return 返回转换结果
         */
        public static int convertsToInt(double v) {
            BigDecimal b = new BigDecimal(v);
            return b.intValue();
        }
    
        /**
         * 提供精确的类型转换(Long)
         * 
         * @param v
         *            需要被转换的数字
         * @return 返回转换结果
         */
        public static long convertsToLong(double v) {
            BigDecimal b = new BigDecimal(v);
            return b.longValue();
        }
    
        /**
         * 返回两个数中大的一个值
         * 
         * @param v1
         *            需要被对比的第一个数
         * @param v2
         *            需要被对比的第二个数
         * @return 返回两个数中大的一个值
         */
        public static double returnMax(double v1, double v2) {
            BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
            BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
            return b1.max(b2).doubleValue();
        }
    
        /**
         * 返回两个数中小的一个值
         * 
         * @param v1
         *            需要被对比的第一个数
         * @param v2
         *            需要被对比的第二个数
         * @return 返回两个数中小的一个值
         */
        public static double returnMin(double v1, double v2) {
            BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
            BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
            return b1.min(b2).doubleValue();
        }
    
        /**
         * 精确对比两个数字
         * 
         * @param v1
         *            需要被对比的第一个数
         * @param v2
         *            需要被对比的第二个数
         * @return 如果两个数一样则返回0，如果第一个数比第二个数大则返回1，反之返回-1
         */
        public static int compareTo(double v1, double v2) {
            BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
            BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
            return b1.compareTo(b2);
        }
    
        /**
         * 向上取整，例如 12.1 取13 
         * 
         * @param v1
         *            需要被取整的数
         */
        public static Long roundUp(double v1) {
            BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
            Long l =bd.setScale( 0, BigDecimal.ROUND_UP ).longValue();
            return l;
        }
     
        /**
         * 向下取整，例如 12.1 取12 
         * 
         * @param v1
         *            需要被取整的数
         */
        public static Long roundDown(double v1) {
            BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
            Long l =bd.setScale( 0, BigDecimal.ROUND_DOWN ).longValue();
            return l;
        }
        
        public static void main(String[] args) {
    //        double base = BigDecimalUtil.div(2242.41, 3, 2);  
            double base1 = BigDecimalUtil.div(10, 2, 2);  
            double base2 = BigDecimalUtil.div(9, 3, 2);  
    //        double base3 = BigDecimalUtil.div(11, 3, 2);  
    //        double base6 = BigDecimalUtil.div(15, 6, 2);  
    //        double base4 = BigDecimalUtil.div(13, 3, 2);  
    //        //info += (-1) * base * Math.log(base);  
    //        System.out.println(base);  
            System.out.println(base1);  
            System.out.println(base2);  
    //        System.out.println(base3);  
    //        System.out.println(base6);  
    //        System.out.println(base4);  
            BigDecimal bd = new BigDecimal("12.1");
            long l = bd.setScale( 0, BigDecimal.ROUND_UP ).longValue();
            System.out.println(l);
        } 
    }