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Java浮点类数字运算方式

2024-10-24 14:24:47 作者：知楠行易

在进行浮点数的加减运算时,直接使用+和-可能会引入精度误差,为了比较浮点数,可以使用Double的compareTo()方法,或者通过定义一个容差值（Epsilon）来判断两个浮点数是否相等,此外,Double.compare()方法也能比较两个double值

浮点数运算可以直接使用 + 和 - 运算符进行加减操作，但可能会有一定的问题：

精度问题
比较问题
累积误差

一、比较大小

比较问题：由于精度问题，直接比较两个浮点数是否相等可能会出错。

1.1 使用 compareTo() 方法

对于 Double 的包装类，可以使用 compareTo() 方法来比较两个 Double 对象的大小。

这个方法同样返回一个整数，表示比较的结果

Double a = 0.1 + 0.2;
Double b = 0.3;

int result = a.compareTo(b);
if (result < 0) {
    System.out.println("a is less than b");
} else if (result > 0) {
    System.out.println("a is greater than b");
} else {
    System.out.println("a is equal to b");
}

1.2 使用容差值（Epsilon）比较

double a = 0.1 + 0.2;
double b = 0.3;
double epsilon = 0.000001; // 容差值

if (Math.abs(a - b) < epsilon) {
    System.out.println("a and b are approximately equal");
} else if (a < b) {
    System.out.println("a is less than b");
} else {
    System.out.println("a is greater than b");
}

1.3 使用 Double.compare()

Double.compare() 方法是一个静态方法，可以用来比较两个 double 值。

这个方法会返回一个整数，表示第一个值与第二个值的关系：

如果第一个值小于第二个值，则返回负数。
如果第一个值等于第二个值，则返回零。
如果第一个值大于第二个值，则返回正数。

double a = 0.1 + 0.2;
double b = 0.3;

int result = Double.compare(a, b);
if (result < 0) {
    System.out.println("a is less than b");
} else if (result > 0) {
    System.out.println("a is greater than b");
} else {
    System.out.println("a is equal to b");
}

二、求和运算

精度问题：浮点数在计算机中是以近似值存储的，因此在进行加减运算时可能会出现精度损失。
累积误差：在进行多次浮点数运算时，误差可能会累积，导致结果偏差更大。

2.1 使用 BigDecimal 精确求和

// 创建 BigDecimal 对象
BigDecimal num1 = new BigDecimal("0.1");
BigDecimal num2 = new BigDecimal("0.2");

// 精确求和
BigDecimal sum = num1.add(num2);
sum.doubleValue()

总结

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。