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Java中求Logn/log2 的精度问题

时间:2021-11-17 13:33     来源/作者:杨瘦锅

java求Logn/log2精度

经过本人测试,java 中 , 一直到 2的492 次方(这么大的数,平时够用了) ;用 Math.log(n) / Math.log(x) 公式都会产生一个整数

例如

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int x = 2
double n = Math.pow(2, 234)
System.out.println(Math.log(n) / Math.log(x));

输出的是 234.0

而到了 2的493次方,结果是493.00000000000006 ; 所以,平时用这个公式来确定n是否是2的整数次幂足够了!

程序如下:

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public class Test {
 public static void main(String[] args) { 
 // System.out.println(Math.pow(2, 23)); 
  int x = 2
  double n = Math.pow(2, 493) ; 
  System.out.println(Math.log(n) / Math.log(x)); 
 }
}

java 处理高精度计算

Double.valueOf(String) and Float.valueOf(String)都会丢失精度。

为了解决这个问题,需要用到BigDecimal类。

使用的BigDecimal类的时候需要注意的地方:

1. 在实例化BigDecimal 的时候用 new BigDecimal(String) 代替new BigDecimal(double) ,new BigDecimal(float)在《Effective Java》书中有提到

2. 比较两个数的时候用compareTo 小于返回-1 , 等于返回0 , 大于返回1

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import java.math.BigDecimal;
public class ArithmeticUtil { 
    /*
     * 小数精确的位数
     */
    private static final int DEF_DIV_SCALE = 10;
 
    /**
     * 提供精确的加法运算。
     *
     * @param v1
     *            被加数
     * @param v2
     *            加数
     * @return 两个参数的和
     */
    public static double add(double v1, double v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.add(b2).doubleValue();
    }
   
    /**
     * 提供精确的加法运算。
     *
     * @param v1
     *            被加数
     * @param v2
     *            加数
     * @return 两个参数的和
     */
    public static BigDecimal add(String v1, String v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.add(b2);
    }
   
    /**
     * 提供精确的加法运算。 String
     *
     * @param v1
     *            被加数
     * @param v2
     *            加数
     * @return 两个参数的和
     */
    public static String strAdd(String v1, String v2,int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.add(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
    }
    /**
     * 提供精确的减法运算。
     *
     * @param v1
     *            被减数
     * @param v2
     *            减数
     * @return 两个参数的差
     */
    public static double sub(double v1, double v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.subtract(b2).doubleValue();
    }
   
    /**
     * 提供精确的减法运算。
     *
     * @param v1
     *            被减数
     * @param v2
     *            减数
     * @return 两个参数的差
     */
    public static BigDecimal sub(String v1, String v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.subtract(b2);
    }
   
    /**
     * 对一个数字取精度
     * @param v
     * @param scale
     * @return
     */
    public static BigDecimal round(String v, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b = new BigDecimal(v);
        BigDecimal one = new BigDecimal("1");
        return b.divide(one, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
    }
   
    /**
     * 提供精确的减法运算。String
     *
     * @param v1
     *            被减数
     * @param v2
     *            减数
     * @return 两个参数的差
     */
    public static String strSub(String v1, String v2,int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.subtract(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
    }
    /**
     * 提供精确的乘法运算。
     *
     * @param v1
     *            被乘数
     * @param v2
     *            乘数
     * @return 两个参数的积
     */
    public static double mul(double v1, double v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.multiply(b2).doubleValue();
    }
   
    /**
     * 提供精确的乘法运算。
     *
     * @param v1
     *            被乘数
     * @param v2
     *            乘数
     * @return 两个参数的积
     */
    public static BigDecimal mul(String v1, String v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.multiply(b2);
    }
   
    /**
     * 提供精确的乘法运算。 保留scale 位小数
     *
     * @param v1
     *            被乘数
     * @param v2
     *            乘数
     * @return 两个参数的积
     */
    public static double mul2(double v1, double v2,int scale) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return  round(b1.multiply(b2).doubleValue(),scale);
    }
   
    /**
     * 提供精确的乘法运算。 保留scale 位小数 String
     *
     * @param v1
     *            被乘数
     * @param v2
     *            乘数
     * @return 两个参数的积
     */
    public static String strMul2(String v1, String v2,int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.multiply(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
    }
    /**
     * 提供(相对)精确的除法运算,当发生除不尽的情况时,精确到 小数点以后10位,以后的数字四舍五入。
     *
     * @param v1
     *            被除数
     * @param v2
     *            除数
     * @return 两个参数的商
     */
    public static BigDecimal div(String v1, String v2) {
        return div(v1, v2, DEF_DIV_SCALE);
    }
   
    /**
     * 提供(相对)精确的除法运算,当发生除不尽的情况时,精确到 小数点以后10位,以后的数字四舍五入。
     *
     * @param v1
     *            被除数
     * @param v2
     *            除数
     * @return 两个参数的商
     */
    public static double div(double v1, double v2) {
        return div(v1, v2, DEF_DIV_SCALE);
    }
 
    /**
     * 提供(相对)精确的除法运算。当发生除不尽的情况时,由scale参数指 定精度,以后的数字四舍五入。
     *
     * @param v1
     *            被除数
     * @param v2
     *            除数
     * @param scale
     *            表示需要精确到小数点以后几位。
     * @return 两个参数的商
     */
    public static double div(double v1, double v2, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
        return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
    }
   
    /**
     * 提供(相对)精确的除法运算。当发生除不尽的情况时,由scale参数指 定精度,以后的数字四舍五入。
     *
     * @param v1
     *            被除数
     * @param v2
     *            除数
     * @param scale
     *            表示需要精确到小数点以后几位。
     * @return 两个参数的商
     */
    public static BigDecimal div(String v1, String v2, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
    }
 
    /**
     * 精确的除法运算。除不尽时,由scale参数指 定精度 四舍五入。string
     *
     * @param v1
     *            被除数
     * @param v2
     *            除数
     * @param scale
     *            表示需要精确到小数点以后几位。
     * @return 两个参数的商
     */
    public static String strDiv(String v1, String v2, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
    }
   
    /**
     * 精确的除法运算。除不尽时,由scale参数指 定精度 四舍五入。string
     *
     * @param v1
     *            被除数
     * @param v2
     *            除数
     * @param scale
     *            表示需要精确到小数点以后几位。
     * @return 两个参数的商
     */
    public static BigDecimal bigDiv(String v1, String v2, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
    }
    /**
     * 取余数  string
     * @param v1
     * @param v2
     * @param scale
     * @return
     */
    public static BigDecimal strRemainder(String v1,String v2, int scale){
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.remainder(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
    }
    /**
     * 取余数  string
     * @param v1
     * @param v2
     * @param scale
     * @return  string
     */
    public static String strRemainder2Str(String v1,String v2, int scale){
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        return b1.remainder(b2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
    }
   
    /**
     * 比较大小 如果v1 大于v2 则 返回true 否则false
     * @param v1
     * @param v2
     * @return
     */
    public static boolean strcompareTo(String v1,String v2){
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        int bj = b1.compareTo(b2);
        boolean res ;
        if(bj>0)
            res = true;
        else
            res = false;
        return res;
    }
   
    /**
     * 比较大小 如果v1 大于等于v2 则 返回true 否则false
     * @param v1
     * @param v2
     * @return
     */
    public static boolean strcompareTo2(String v1,String v2){
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        int bj = b1.compareTo(b2);
        boolean res ;
        if(bj>=0)
            res = true;
        else
            res = false;
        return res;
    }
   
    /**
     * 比较大小 如果v1 等于v2 则 返回true 否则false
     * @param v1
     * @param v2
     * @return
     */
    public static boolean strcompareTo3(String v1,String v2){
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1);
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2);
        int bj = b1.compareTo(b2);
        boolean res ;
        if(bj==0)
            res = true;
        else
            res = false;
        return res;
    }
    
    /**
     * 取余数  BigDecimal
     * @param v1
     * @param v2
     * @param scale
     * @return
     */
    public static BigDecimal bigRemainder(BigDecimal v1,BigDecimal v2, int scale){
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        return v1.remainder(v2).setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
    }
    
    /**
     * 提供精确的小数位四舍五入处理。
     *
     * @param v
     *            需要四舍五入的数字
     * @param scale
     *            小数点后保留几位
     * @return 四舍五入后的结果
     */
    public static double round(double v, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b = new BigDecimal(Double.toString(v));
        BigDecimal one = new BigDecimal("1");
        return b.divide(one, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
    }
   
    /**
     * 提供精确的小数位四舍五入处理。string
     *
     * @param v
     *            需要四舍五入的数字
     * @param scale
     *            小数点后保留几位
     * @return 四舍五入后的结果
     */
    public static String strRound(String v, int scale) {
        if (scale < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "The scale must be a positive integer or zero");
        }
        BigDecimal b = new BigDecimal(v);
        return b.setScale(scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).toString();
    }     
}

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服务器之家。

原文链接:https://blog.csdn.net/qq_21063873/article/details/47778113

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