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Java BigInteger类详解与应用小结

2025-06-06 10:22:21 作者：77tian

这篇文章主要介绍了Java BigInteger类详解与应用小结,本文通过实例代码给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友参考下吧

Java BigInteger类应用详解

BigInteger的构造方法：

对象一旦创建，内部的值不能发送改变

BigInteger常见的成员方法：

一、对象创建

BigInteger提供两种主要构造方式：

// 通过字符串构造
BigInteger num1 = new BigInteger("123456789012345678901234567890");
// 通过静态方法构造
BigInteger num2 = BigInteger.valueOf(999999999L);

二、基础运算方法

1.加法运算

BigInteger a = new BigInteger("123456789");
BigInteger b = BigInteger.valueOf(987654321L);
BigInteger sum = a.add(b); // 返回1111111110

2.减法运算

BigInteger difference = b.subtract(a); // 返回864197532

3.乘法运算

BigInteger product = a.multiply(b); // 返回121932631137021795

4.除法运算

BigInteger quotient = b.divide(a); // 返回8

三、高级运算方法

1.模运算

BigInteger modResult = new BigInteger("100").mod(BigInteger.valueOf(3)); // 返回1

2.幂运算

BigInteger power = BigInteger.valueOf(2).pow(100); // 计算2^100

3.模幂运算

BigInteger modPowResult = new BigInteger("5").modPow(new BigInteger("3"), BigInteger.TEN); // (5^3)%10=125%10=5

四、数值比较

int comparison = new BigInteger("100").compareTo(new BigInteger("200")); // 返回-1（小于）
if (comparison < 0) {
    System.out.println("100小于200");
}

五、素数生成

// 生成1024位可能素数（概率性测试）
BigInteger prime = BigInteger.probablePrime(1024, new SecureRandom());

六、类型转换

// 安全转换（溢出时抛异常）
try {
    int safeInt = new BigInteger("2147483647").intValueExact();
} catch (ArithmeticException e) {
    System.err.println("超出int范围");
}

七、实用工具方法

1.最大公约数

BigInteger gcd = new BigInteger("12").gcd(new BigInteger("18")); // 返回6

2.位运算

BigInteger shifted = BigInteger.ONE.shiftLeft(10); // 1左移10位=1024

3.符号判断

int sign = new BigInteger("-100").signum(); // 返回-1

八、典型应用场景

1.密码学运算

// RSA密钥生成示例片段
BigInteger p = BigInteger.probablePrime(2048, new SecureRandom());
BigInteger q = BigInteger.probablePrime(2048, new SecureRandom());
BigInteger modulus = p.multiply(q);

2.科学计算

// 计算100! 
BigInteger factorial = BigInteger.ONE;
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
    factorial = factorial.multiply(BigInteger.valueOf(i));
}

九、注意事项

1.不可变性：所有运算均返回新对象

BigInteger original = BigInteger.TEN;
original.add(BigInteger.ONE); // 原对象仍为10
BigInteger newValue = original.add(BigInteger.ONE); // 新对象为11

2.性能优化：避免频繁创建对象

// 低效写法
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    value = value.add(BigInteger.ONE);
}
// 推荐优化
value = value.add(BigInteger.valueOf(1000));

3.异常处理

try {
    BigInteger zero = BigInteger.ZERO;
    BigInteger result = value.divide(zero); // 触发ArithmeticException
} catch (ArithmeticException e) {
    System.err.println("除零错误");
}

十、扩展方法

1.数值转换

// 转换为二进制字符串
String binary = new BigInteger("255").toString(2); // 返回"11111111"
// 十六进制转换
String hex = new BigInteger("255").toString(16); // 返回"ff"

2.位操作

// 测试第5位（从右往左，0开始）
boolean bitStatus = new BigInteger("32").testBit(5); // 32=100000，第5位为1

总结：1.Biglnteger表示一个大整数。
2.如何获取BigInteger的对象?
Biglnteger b1 = Biglnteger.valueof(0.1);
Biglnteger b1 = new Biglnteger("整数");

3.常见操作

通过合理运用BigInteger类，开发者可以处理任意精度的整数运算需求，适用于金融计算、密码学、科学计算等领域。注意根据具体场景选择合适的方法，并做好异常处理与性能优化。

到此这篇关于Java BigInteger类详解与应用的文章就介绍到这了,更多相关Java BigInteger类内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！