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Java基础知识点笔记(一):java中的取整与四舍五入

时间:2019-09-18 02:40:00来源:IT技术作者:seo实验室小编阅读:50次「手机版」
 

java四舍五入

   今天编码时,需要对数据进行保留两位小数处理,结果卡壳了,百度了一下解决掉后,结果返回到前端的值不是预想值,特此整理,以备后续遗忘。

一.java中取整数的方式

1.直接使用强制转换

public static void roundOne(){
        System.out.println("正数:(int)10.12 = " + (int)10.12);   
        System.out.println("负数:(int)-10.12 = " + (int)-10.12);  
        System.out.println("---------------------------------");
        System.out.println("正数:(int)1011111111111111111111.12 = " + (int)1011111111111111111111.12);   
        System.out.println("负数:(int)-1011111111111111111111.12 = " + (int)-1011111111111111111111.12);  
    }

   直接用强制转换的方式将浮点型数据转换为整型时,直接去掉小数点后部分的精度,取整数部分;直接强制取整有精度风险,一方面是小数位损失,另一方面当浮点型数字超过整型数字最大值时,会发生溢出。实际工程中,如果这两种因素都不会对工程产生影响,可以使用,否则不建议使用。

2.java中提供的取整的函数

java中提供了三种取整的函数:

(1).Math.ceil(double num);

(2).Math.floor(double num);

(3).Math.round(double num);

   public static void roundTwo(){
        System.out.println("正数:Math.ceil(10.12) = " + Math.ceil(10.12));
        System.out.println("负数:Math.ceil(-10.12) = " + Math.ceil(-10.12));
        System.out.println("正数:Math.ceil(101111111111111111111.12) = " + Math.ceil(101111111111111111111.12));
        System.out.println("负数:Math.ceil(-101111111111111111111.12) = " + Math.ceil(-101111111111111111111.12));
        System.out.println("---------------------------------");
        System.out.println("正数:Math.floor(10.12) = " + Math.floor(10.12));
        System.out.println("负数:Math.floor(-10.12) = " + Math.floor(-10.12));
        System.out.println("正数:Math.floor(101111111111111111111.12) = " + Math.floor(101111111111111111111.12));
        System.out.println("负数:Math.floor(-101111111111111111111.12) = " + Math.floor(-101111111111111111111.12));
    }

   Math.ceil(double num);函数是取浮点数的天花板数,即不小于num的最小整数;Math.floor(double num)函数是取地板数,即不大于num的最大整数。这两个函数的返回值均是double型(java中当其值大于9999999.0时,默认用科学记数法表示),如果超过没有特殊情况,或者说规则很明确,就一种规则。

public static void roundThree(){
        System.out.println("小数点后第一位=5");   
        System.out.println("正数:Math.round(10.5) = " + Math.round(10.5));   
        System.out.println("负数:Math.round(-10.5) = " + Math.round(-10.5));   
        System.out.println();   
  
        System.out.println("小数点后第一位<5");   
        System.out.println("正数:Math.round(10.46) = " + Math.round(10.46));   
        System.out.println("负数:Math.round(-10.46) = " + Math.round(-10.46));   
        System.out.println();   
  
        System.out.println("小数点后第一位>5");   
        System.out.println("正数:Math.round(10.68) = " + Math.round(10.68));   
        System.out.println("负数:Math.round(-10.68) = " + Math.round(-10.68));
    }

Math.round(double num)函数是取整函数,该函数只关注小数点后第一位小数值,具体规则如下:

(1).参数的小数点后第一位<5,运算结果为参数整数部分。

(2).参数的小数点后第一位>5,运算结果为参数整数部分绝对值+1,符号(即正负)不变。

(3).参数的小数点后第一位=5,正数运算结果为整数部分+1,负数运算结果为整数部分。

总结:大于五全部加,等于五正数加,小于五全不加。

二.Java中四舍五入的方法

1.使用bigdecimal对象的方式

public static void roundFour(){
        double f = 10.2345;
        BigDecimal b0 = new BigDecimal(f);
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(f);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(f);
        BigDecimal b3 = new BigDecimal(f);
        BigDecimal b4 = new BigDecimal(f);
        BigDecimal b5 = new BigDecimal(f);
        BigDecimal b6 = new BigDecimal(f);
        BigDecimal b7 = new BigDecimal("10.2345");
        
        double f0 = b0.setscale(3, BigDecimal.ROUND_UP).doubleValue();
        double f1 = b1.setScale(3, BigDecimal.ROUND_DOWN).doubleValue();
        double f2 = b2.setScale(3, BigDecimal.ROUND_ceiling).doubleValue();
        double f3 = b3.setScale(3, BigDecimal.ROUND_FLOOR).doubleValue();
        double f4 = b4.setScale(3, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
        double f5 = b5.setScale(3, BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN).doubleValue();
        double f6 = b6.setScale(3, BigDecimal.ROUND_HALF_EVEN).doubleValue();
        double f7 = b7.setScale(4, BigDecimal.ROUND_UNNECESSARY).doubleValue();
        
        System.out.println(f + "使用  远离零方向舍入(ROUND_UP)方式四舍五入结果为:" + f0);
        System.out.println(f + "使用  趋向零方向舍入(ROUND_DOWN)方式四舍五入结果为:" + f1);
        System.out.println(f + "使用  向正无穷方向舍入(ROUND_CEILING)方式四舍五入结果为:" + f2);
        System.out.println(f + "使用  向负无穷方向舍入(ROUND_FLOOR)方式四舍五入结果为:" + f3);
        System.out.println(f + "使用  最近数字舍入(5进)(ROUND_HALF_UP)方式四舍五入结果为:" + f4);
        System.out.println(f + "使用  最近数字舍入(5舍)(ROUND_HALF_DOWN)方式四舍五入结果为:" + f5);
        System.out.println(f + "使用  银行家舍入法(ROUND_HALF_EVEN)方式四舍五入结果为:" + f6);
        System.out.println(f + "使用  不需要舍入模式(ROUND_UNNECESSARY)方式结果为:" + f7);
    }

  

BigDecimal中有8中四舍五入设置方式:

(1).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。

(2).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。

(3).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。

(4).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。

(5).ROUND_HALF_UP:最近数字舍入(5进)。这是我们最经典的四舍五入。

(6).ROUND_HALF_DOWN:最近数字舍入(5舍)。在这里5是要舍弃的。

(7).ROUND_HALF_EVEN:银行家舍入法。

(8).ROUND_UNNECESSARY:计算结果是精确的,不需要舍入模式。

    a.ROUND_HALF_DOWN解释

   第(6)中四舍五入方式ROUND_HALF_DOWN解释的是遇到5要舍弃,但10.2345保留3位小数后结果是10.235,并没有直接舍去精确位的5,还是进了1,为什么呢?

public static void roundFive(){
        //通过double类型作为参数实例化BigDecimal对象
        double f = 10.2345;
        BigDecimal b5 = new BigDecimal(f);
        System.out.println("b5:" + b5);
        double f5 = b5.setScale(3, BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN).doubleValue();
        System.out.println("ROUND_HALF_DOWN方式处理后:" + f5);
        System.out.println("----------------------------");
        //通过字符串类型作为参数实例化BigDecimal对象
        BigDecimal b5_1 = new BigDecimal("10.2345");
        System.out.println("b5_1:" + b5_1);
        double f5_1 = b5_1.setScale(3, BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN).doubleValue();
        System.out.println("ROUND_HALF_DOWN方式处理后:" + f5_1);
        System.out.println("----------------------------");
        //遇到的5后面有小数位0,对数据大小无影响,直接舍弃5
        BigDecimal b5_2 = new BigDecimal("10.23450");
        System.out.println("b5_2:" + b5_2);
        double f5_2 = b5_2.setScale(3, BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN).doubleValue();
        System.out.println("ROUND_HALF_DOWN方式处理后:" + f5_2);
        System.out.println("----------------------------");
        
      //遇到的5后面有非0小数位,对数据大小有影响,会进1
        BigDecimal b5_3 = new BigDecimal("10.234501");
        System.out.println("b5_3:" + b5_3);
        double f5_3 = b5_3.setScale(3, BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN).doubleValue();
        System.out.println("ROUND_HALF_DOWN方式处理后:" + f5_3);
        System.out.println("----------------------------");
    }

   通过例子可以看出,10.2345通过ROUND_HALF_DOWN方式保留三位小数后结果为10.235原因是,使用的double类型初始化产生的BigDecimal对象的,实际上实例化后的数值并不是10.2345,而是10.234500000000000596855898038484156131744384765625,根据样例可知,当5后面还有其他小数时,依然会向前进1位。也就是说当使用ROUND_HALF_DOWN方式时,并不是所有的5都直接舍去,需要看5后面是否有其他非0位,如果没有,直接舍去,如果有,需要进1。

    b.银行家算法

   四舍五入其实在金融方面运用的非常多,尤其是银行的利息。我们都知道银行的盈利渠道主要是利息差,它从储户手里收集资金,然后放贷出去,期间产生的利息差就是银行所获得的利润。如果我们采用平常四舍五入的规则话,这里采用每10笔存款利息计算作为模型,如下:

四舍:0.000、0.001、0.002、0.003、0.004。这些舍的都是银行赚的钱。

五入:0.005、0.006、0.007、0.008、0.009。这些入的都是银行亏的钱,

分别为:0.005、0.004、.003、0.002、0.001。

   所以对于银行来说它的盈利应该是0.000 + 0.001 + 0.002 + 0.003 + 0.004 - 0.005 - 0.004 - 0.003 - 0.002 - 0.001 = -0.005。从结果中可以看出每10笔的利息银行可能就会损失0.005元,千万别小看这个数字,这对于银行来说就是一笔非常大的损失。面对这个问题就产生了如下的银行家涉入法了。该算法是由美国银行家提出了,主要用于修正采用上面四舍五入规则而产生的误差。如下:

(1).舍去位的数值小于5时,直接舍去。

(2).舍去位的数值大于5时,进位后舍去。

(3).当舍去位的数值等于5时,若5后面还有其他非0数值,则进位后舍去,若5后面是0时,则根据5前一位数的奇偶性来判断,奇数进位,偶数舍去。

对于上面的规则我们举例说明

11.556 = 11.56          ------六入

11.554 = 11.55          -----四舍

11.5551 = 11.56         -----五后有数进位

11.545 = 11.54          -----五后无数,若前位为偶数应舍去

11.555 = 11.56          -----五后无数,若前位为奇数应进位

    c.ROUND_UNNECESSARY解释

  ROUND_UNNECESSARY方式表示计算结果是精确的,如果不是精确的,将会抛出java.lang.ArithmeticException异常。

public static void roundSix(){
        BigDecimal b7 = new BigDecimal("10.23455");
        double f7 = b7.setScale(4, BigDecimal.ROUND_UNNECESSARY).doubleValue();
        System.out.println("ROUND_UNNECESSARY方式处理后:" + f7);
    }

如果将BigDecimal b7 = new BigDecimal("10.23455")中的数字改为10.2345或10.234500000;即可正常运行。也就是说,使用ROUND_UNNECESSARY方式时,浮点数保留N位小数时,不能影响数字的精度,只要有舍弃掉数字导致精度受影响,都会抛出异常。

注:这些枚举值有时候会用RoundingMode类中的枚举值,其实效果是一样的,RoundingMode只是将BigDecimal中的枚举又封装了一层,简化了一下枚举名,无实质性差别。RoundingMode枚举类中的枚举示例:UP(BigDecimal.ROUND_UP),

2.使用decimalformat对象的方式

public static void roundSeven(){
        DecimalFormat df = new DecimalFormat("#.000");
        //df.setRoundingMode(RoundingMode.DOWN);
        System.out.println(df.format(new BigDecimal(10.2345)));//10.235
    }

注:DecimalFormat默认采用了RoundingMode.HALF_EVEN这种类型,可以通过setRoundingMode方法进行设置四舍五入方式,而且format之后的结果是一个字符串类型String。

3.使用string.format方式

public static void roundEight(){
        double d = 10.2345;
        String result = String.format("%.3f", d);
        System.out.println("result:" + result);
    }

输出为10.235。String.format可以格式化很多类型的数据,包括整数、浮点数、字符串、日期等,具体对浮点数的格式化规则后续详细介绍,此处只需知道浮点数的四舍五入有这种方式。

4.使用Math.round方式

public static void roundNine(){
        double d1 = Math.round(5.2644555*100)*0.01d;
        System.out.println("d1:" + d1);
        
        double d2 = Math.round(5.2654555*100)*0.01d;
        System.out.println("d2:" + d2);
    }

Math.round()方式不建议使用,因为会有风险,如样例所示。

5.使用NumberFormat方式

public static void roundTen(){
        double d = 10.2345;
        NumberFormat nf=NumberFormat.getNumberinstance() ;
        nf.setMaximumFractiondigits(2);
        String s= nf.format(d) ;
        System.out.println("s1:" + s);
        
        nf.setMaximumFractionDigits(3);
        s= nf.format(d) ;
        System.out.println("s2:" + s);
    }

本文参考了以下博客

http://blog.csdn.net/snn1410/article/details/36423873

http://www.cnblogs.com/chenssy/p/3366632.html

http://blog.csdn.net/jobjava/article/details/6764623

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