Android中数值的精确计算

最新推荐文章于 2022-06-14 01:33:46 发布

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这篇博客探讨了在Android环境中使用BigDecimal进行高精度数值计算的问题。由于直接使用double构造BigDecimal可能导致精度丢失，作者建议使用String构造方法。CalcUtils工具类展示了如何进行加、减、乘、除操作，并提供了设置舍入模式和保留位数的功能，以确保计算的精确性。文章还详细解释了BigDecimal的舍入模式，如ROUND_UP、ROUND_DOWN等。

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Android中数值计算的精度

Java中有一个类是BigDecimal，该类是专门计算一些要求精度很高的算法，常用于银行金融类的计算,BigDecimal一共有4个够造方法，我们不关心用BigInteger来够造的那两个，那么还有两个，它们是：

BigDecimal(double val) 
          Translates a double into a BigDecimal. 
BigDecimal(String val) 
          Translates the String repre sentation of a BigDecimal into a BigDecimal.

但是在测试中直接将Double值传进去，也就是调用第一个构造方法来创建的BigDecimal也会损失精度，具体这里先不说了，（完了再看一下源码），因此本人只是利用第二个构造函数来进行对BigDecimal来创建对象的，下面是我写的一个工具类：

/**
 * 
* 功能描述： 用于对数值的精确计算工具类
 *
 */
public class CalcUtils {

    public static final int TYPE_ADD = 0x00; // 加法
    public static final int TYPE_MULTIPLY = 0x01; // 乘法
    public static final int TYPE_DIVIDE = 0x02; // 除法
    public static final int TYPE_SUBTRACT = 0x03; // 减法
   /**
    *  加法
    * @param a 
    * @param b
    * @return
    */
    public static Double add(Double a, Double b) {
        return calc(a, b, -1, TYPE_ADD, null);
    }
    /**
     * 减法
     * @param a
     * @param b
     * @return
     */

    public static Double sub(Double a, Double b) {
        return calc(a, b, -1, TYPE_SUBTRACT, null);
    }
    /**
     * 乘法
     * @param a
     * @param b
     * @return
     */

    public static Double multiply(Double a, Double b) {
        return calc(a, b, -1, TYPE_MULTIPLY, null);
    }
    
    /**
     * 除法
     * @param a
     * @param b
     * @return
     */

    public static Double divide(Double a, Double b) {
        return calc(a, b, -1, TYPE_DIVIDE, null);
    }
 
   /**
    * 乘法
    * @param a
    * @param b
    * @param scale 小数点后保留的位数
    * @param mode 保留的模式
    * @return
    */
    public static Double multiply(Double a, Double b, int scale, RoundingMode mode) {

        return calc(a, b, scale, TYPE_MULTIPLY, mode);
    }
      /**
        * 除法
        * @param a
        * @param b
        * @param scale 小数点后保留的位数
        * @param mode 保留的模式
        * @return
        */
    public static Double divide(Double a, Double b, int scale, RoundingMode mode) {

        return calc(a, b, scale, TYPE_DIVIDE, mode);
    }
     /**
      *  计算
      * @param a
      * @param b
      * @param scale
      * @param type
      * @param mode
      * @return
      */
    private static Double calc(Double a, Double b, int scale, int type, RoundingMode mode) {
        BigDecimal result = null;
        
        BigDecimal bgA = new BigDecimal(String.valueOf(a));
        BigDecimal bgB = new BigDecimal(String.valueOf(b));
        switch (type) {
        case TYPE_ADD:
            result = bgA.add(bgB);
            break;
        case TYPE_MULTIPLY:
            result = bgA.multiply(bgB);
            break;
        case TYPE_DIVIDE:
            try {
                result = bgA.divide(bgB);       
            } catch (ArithmeticException e) {// 防止无限循环而报错  采用四舍五入保留3位有效数字
                result = bgA.divide(bgB,3,RoundingMode.HALF_DOWN);  
            }
        
            break;
        case TYPE_SUBTRACT:
            result = bgA.subtract(bgB);
            break;

        }
        if (mode==null) {
            if(scale!=-1){
              
                result = result.setScale(scale);    
            }
        }else{
            if(scale!=-1){
                result = result.setScale(scale,mode);
            }
        }
        return result.doubleValue();
    }

}

这里涉及到两个参数：Scale和RoundingMode

Scale

scale是用来对利用BigDecimal对数值进行运算后保留的位数。

RouningMode

该参数是BigDecimal是一个枚举类，包含有8个枚举类型，用来说明对经过计算后数值的取舍模式：

ROUND_UP：远离零方向舍入。向绝对值最大的方向舍入，只要舍弃位非0即进位。
ROUND_DOWN：趋向零方向舍入。向绝对值最小的方向输入，所有的位都要舍弃，不存在进位情况。
ROUND_CEILING：向正无穷方向舍入。向正最大方向靠拢。若是正数，舍入行为类似于ROUND_UP，若为负数，舍入行为类似于ROUND_DOWN。Math.round()方法就是使用的此模式。
ROUND_FLOOR：向负无穷方向舍入。向负无穷方向靠拢。若是正数，舍入行为类似于ROUND_DOWN；若为负数，舍入行为类似于ROUND_UP。
HALF_UP：最近数字舍入(5进)。这是我们最经典的四舍五入。
HALF_DOWN：最近数字舍入(5舍)。在这里5是要舍弃的。
HAIL_EVEN：银行家舍入法。