java 中的小数点、大数、随机数处理

1.小数点处理

public class Test { 

public static void main(String[] args) {

double i = 3.856;

// 舍掉小数取整 
System.out.println("舍掉小数取整:Math.floor(3.856)=" + (int) Math.floor(i));

// 四舍五入取整 
System.out.println("四舍五入取整:(3.856)=" 
+ new BigDecimal(i).setScale(0, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));

// 四舍五入保留两位小数 
System.out.println("四舍五入取整:(3.856)=" 
+ new BigDecimal(i).setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));

// 凑整，取上限 
System.out.println("凑整:Math.ceil(3.856)=" + (int) Math.ceil(i));

// 舍掉小数取整 
System.out.println("舍掉小数取整:Math.floor(-3.856)=" + (int) Math.floor(-i)); 
// 四舍五入取整 
System.out.println("四舍五入取整:(-3.856)=" 
+ new BigDecimal(-i).setScale(0, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));

// 四舍五入保留两位小数 
System.out.println("四舍五入取整:(-3.856)=" 
+ new BigDecimal(-i).setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_UP));

// 凑整，取上限 
System.out.println("凑整(-3.856)=" + (int) Math.ceil(-i));

2.大数处理

2.1 BigInteger

　　Java中在BigInteger类中封装了多种操作，除了基本的加、减、乘、除操作之外，还提供了绝对值、相反数、最大公约数以及判断是否为质数等操作。 当使用BigInteger类时，可以实例化一个BigInteger对象，并自动调用相应的构造函数。BigInteger类具有很多构造函数，但最直接的一种方式是参数以字符串形式代表要处理的数字；

　　BigDecimal和BigInteger都能实现大数字的运算，不同的是BigDecimal加入了小数的概念。一般的float型和double型数据只可以用来做科学计算或工程计算，但由于在商业计算中要求数字精度比较高，所以要用到java.math.BigDecimal类。BigDecimal类支持任何精度的定点数，可以用它来精确计算货币值。

例：

public class BigIntegerDemo {
    public static void main(String[] args) {
        BigInteger bigInstance = new BigInteger("4"); // 实例化一个大数字
        // 取该大数字加2的操作
        System.out.println("加法操作：" + bigInstance.add(new BigInteger("2")));
        // 取该大数字减2的操作
        System.out.println("减法操作："
                + bigInstance.subtract(new BigInteger("2")));
        // 取该大数字乘以2的操作
        System.out.println("乘法操作："
                + bigInstance.multiply(new BigInteger("2")));
        // 取该大数字除以2的操作
        System.out.println("除法操作："
                + bigInstance.divide(new BigInteger("2")));
        // 取该大数字除以3的商
        System.out.println("取商："
                + bigInstance.divideAndRemainder(new BigInteger("3"))[0]);
        // 取该大数字除以3的余数
        System.out.println("取余数："
                + bigInstance.divideAndRemainder(new BigInteger("3"))[1]);
        // 取该大数字的2次方
        System.out.println("做2次方操作：" + bigInstance.pow(2));
        // 取该大数字的相反数
        System.out.println("取相反数操作：" + bigInstance.negate());
    }
}

运行结果;

加法操作：6
减法操作：2
乘法操作：8
除法操作：2
取商：1
取余数：1
做2次方操作：16
取相反数操作：-4

2.2BigDecimal

　　双精度浮点型变量double可以处理16位有效数。在实际应用中，需要对更大或者更小的数进行运算和处理。Java在java.math包中提供的API类BigDecimal，用来对超过16位有效位的数进行精确的运算。表5.7中列出了BigDecimal类的主要构造器和方法。

　　BigDecimal类的主要构造器和方法

(1)构造器描 述

　　BigDecimal(int)创建一个具有参数所指定整数值的对象。

　　BigDecimal(double)创建一个具有参数所指定双精度值的对象。

　　BigDecimal(long)创建一个具有参数所指定长整数值的对象。

　　BigDecimal(String)创建一个具有参数所指定以字符串表示的数值的对象。

(2)方 法描 述

　　add(BigDecimal)BigDecimal对象中的值相加，然后返回这个对象。

　　subtract(BigDecimal)BigDecimal对象中的值相减，然后返回这个对象。

　　multiply(BigDecimal)BigDecimal对象中的值相乘，然后返回这个对象。

　　divide(BigDecimal)BigDecimal对象中的值相除，然后返回这个对象。

　　toString()将BigDecimal对象的数值转换成字符串。

　　doublue()将BigDecimal对象中的值以双精度数返回。

　　floatValue()将BigDecimal对象中的值以单精度数返回。

　　longValue()将BigDecimal对象中的值以长整数返回。

　　intValue()将BigDecimal对象中的值以整数返回。

　　注意，由于一般数值类型，例如double，不能准确地代表16位有效数以上的数字，在使用BigDecimal时，应用BigDecimal(String)构造器创建对象才有意义。另外，BigDecimal所创建的是对象，我们不能使用传统的+、-、*、/等算术运算符直接对其对象进行数学运算，而必须调用其相对应的方法。方法中的参数也必须是BigDecimal的对象。

　　构造器是类的特殊方法，专门用来创建对象，特别是带有参数的对象。关于构造器概念和编写技术，将在本书第6章详细介绍。

　　下面讨论BigDecimal的一些常用例子：

　   //完整程序例子在本书配套资源目录Ch5中名为BigDecimalTestApp.Java 
　　//创建BigDecimal对象 
　　BigDecimal　bigNumber　=　new　BigDecimal("89.1234567890123456789"); 
　　BigDecimal　bigRate　=　new　BigDecimal(1000); 
　　BigDecimal　bigResult　=　new　BigDecimal();　//对象bigResult的值为0.0 
　　//对bigNumber的值乘以1000，结果　赋予bigResult 
　　bigResult　=　bigNumber.multiply(bigRate); 
　　System.out.println(bigResult.toString()); 
　　//或者System.out.println(bigResult); 
　　//显示结果：89123.4567890123456789000 
　　//以双精度数返回bigNumber中的值 
　　double　dData　=　bigNumber.doublue(); 
　　System.out.println(dData);　//结果：89.12345678901235

　　注意使用方法doublue()将对象bigNumber中的值以双精度数值返回时，将丢失数据的准确性。使用其他方法，如xxxValue()时均存在这个问题，使用时必须慎重。

　　<!--[if !vml]--><!--[endif]-->3W BigDecimal用来对超过16有效位以上的数值进行运算和操作。所有的算术运算都通过调用其相应的方法进行。创建一个超过16有效位数的对象时，运用BigDecimal(String)才可避免丢失数字的精确度。

(3)BigDecimal和格式化

　　由于NumberFormat类的format()方法可以使用BigDecimal对象作为其参数，可以利用BigDecimal对超出16位有效数字的货币值，百分值，以及一般数值进行格式化控制。

3.随机数

3.1 random()方法

　　在Math类中存在一个random()方法，用于产生随机数字，这个方法默认生成大于等于0.0小于1.0的double型随机数，即0<=Math.random()<1.0，虽然Math.random()方法只可以产生0~1之间的double型数字，其实只要在Math.random()语句上稍加处理，就可以使用这个方法产生任意范围的随机数。

    

　　例：

public class MathRondom {
    /**
     * 定义产生偶数的方法
     * @param num1 起始范围参数
     * @param num2 终止范围参数
     * @return 随即的范围内偶数
     */
    public static int GetEvenNum(double num1, double num2) {
        // 产生num1~num2之间的随机数
        int s = (int) num1 + (int) (Math.random() * (num2 - num1)); 
        if (s % 2 == 0) { // 判断随机数是否为偶数
            return s; // 返回
        } else
            // 如果是奇数
            return s + 1; // 将结果加1后返回
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        // 调用产生随机数方法
        System.out.println("任意一个2~32之间的偶数：" + GetEvenNum(2, 32));
    }
}

　　运行结果：

　　任意一个2~32之间的偶数：18   （或指定范围内其他数字）

　　分析：同上述方法一致，也可以产生a~z之间的字符串    (char)('a'+Math.random()*('z' - 'a' + 1));

　　或A~Z之间的随机数  (char)(char1+Math.random()*(char2 - char1 +1));例如下面的代码：

　　

public class MathRandomChar {
    // 定义获取任意字符之间的随机字符
    public static char GetRandomChar(char cha1, char cha2) {
        return (char) (cha1 + Math.random() * (cha2 - cha1 + 1));
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        // 获取a~z之间的随机字符
        System.out.println("任意小写字符" + GetRandomChar('a', 'z'));
        // 获取A~Z之间的随机字符
        System.out.println("任意大写字符" + GetRandomChar('A', 'Z'));
        // 获取0~9之间的随机字符
        System.out.println("0到9任意数字字符" + GetRandomChar('0', '9'));
    }
}

　　运行结果：

　　任意小写字符p
　　任意大写字符X
　　0到9任意数字字符9（或其他结果）

3.2.Random类

　　除了Math类中的random()方法可以获取随机数之外，在Java中还提供了一种可以获取随机数的方式，那就是java.util.Random类。可以通过实例化一个Random对象创建一个随机数生成器。 语法如下： Random r=new Random(); 其中，r是指Random对象。例如下面代码：

　　

public class RandomDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Random r = new Random(); // 实例化一个Random类
        // 随机产生一个整数
        System.out.println("随机产生一个整数:" + r.nextInt());
        // 随机产生一个大于等于0小于10的整数
        System.out.println("随机产生一个大于等于0小于10的整数：" + r.nextInt(10));
        // 随机产生一个布尔型的值
        System.out.println("随机产生一个布尔型的值：" + r.nextBoolean());
        // 随机产生一个双精度型的值
        System.out.println("随机产生一个双精度型的值：" + r.nextDouble());
        // 随机产生一个浮点型的值
        System.out.println("随机产生一个浮点型的值：" + r.nextFloat());
        // 随机产生一个概率密度为高斯分布的双精度值
        System.out.println("随机产生一个概率密度为高斯分布的双精度值："
                + r.nextGaussian());
    }
}

　　运行结果：

随机产生一个整数:1007862560
随机产生一个大于等于0小于10的整数：3
随机产生一个布尔型的值：false
随机产生一个双精度型的值：0.7102648045789365
随机产生一个浮点型的值：0.31149262
随机产生一个概率密度为高斯分布的双精度值：-0.2646002913429201