1?? 概念

在現(xiàn)代軟件開發(fā)中，數(shù)學(xué)計(jì)算是不可或缺的一部分。為了滿足企業(yè)及開發(fā)人員對數(shù)學(xué)運(yùn)算的需求，Java 提供了一系列強(qiáng)大而豐富的數(shù)學(xué)計(jì)算相關(guān)類，其中包括Math、Random、BigDecimal等等。這些類旨在提供高度精確和可靠的數(shù)學(xué)操作，使開發(fā)人員能夠處理任何規(guī)模和復(fù)雜度的定量問題。

?? 數(shù)學(xué)運(yùn)算類匯總

將Java中所有用于表示數(shù)學(xué)計(jì)算支持的類匯總，羅列如下表：

以上這些類在Java中提供了廣泛的數(shù)學(xué)計(jì)算支持。它們可以執(zhí)行各種數(shù)值計(jì)算和操作，包括三角函數(shù)、指數(shù)、對數(shù)、冪、絕對值、最大值、最小值等。

BigDecimal 和 BigInteger 類具有處理任意精度整數(shù)和定點(diǎn)數(shù)計(jì)算的能力，而 Random 類用于生成偽隨機(jī)數(shù)。DecimalFormat 則用來格式化數(shù)字輸出，MathContext 提供了精確的數(shù)學(xué)運(yùn)算環(huán)境。這些類在各種場景下發(fā)揮重要作用，讓開發(fā)人員能夠進(jìn)行精確和高效的數(shù)學(xué)計(jì)算。

在本文中，主要介紹最常用的Math 、BigDecimal、Random等類的使用及操作方式等相關(guān)知識。而其他類的詳細(xì)操作方法API等信息，由于篇幅原因本文不再做更多介紹，感興趣的朋友可私信我一起交流。

• Math 類是 Java 中的一個常見工具類，提供了許多靜態(tài)方法來執(zhí)行數(shù)學(xué)運(yùn)算。它支持三角函數(shù)、指數(shù)、對數(shù)、冪、絕對值、最大值、最小值等常用運(yùn)算。Math 類使用基本的浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算，適用于大多數(shù)簡單的數(shù)學(xué)計(jì)算。
• BigDecimal 類是 Java 中用于執(zhí)行精確任意精度定點(diǎn)數(shù)計(jì)算的類。它可以處理極大和極小的數(shù)值，并提供高精度的計(jì)算結(jié)果。相比于 Math 類中的浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算，BigDecimal 可以保證運(yùn)算結(jié)果的精度和準(zhǔn)確性；
• Random類：用于生成偽隨機(jī)數(shù)。它的設(shè)計(jì)目標(biāo)是以可預(yù)測性和均勻分布性為基礎(chǔ)，提供一種可靠的隨機(jī)數(shù)生成方式。
  
  

2?? 優(yōu)勢和缺點(diǎn)

1. Math 類

• 優(yōu)點(diǎn)：靜態(tài)方法方便直接調(diào)用，不需要實(shí)例化對象；封裝了常見的數(shù)學(xué)運(yùn)算，提供了簡便的操作。
• 缺點(diǎn)：基于基本浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算，可能導(dǎo)致精度損失，所以不適用于高精度計(jì)算。

2. BigDecimal 類

• 優(yōu)點(diǎn)：提供任意精度的計(jì)算，避免了浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算導(dǎo)致的精度損失；支持基本的算術(shù)運(yùn)算、指數(shù)運(yùn)算等功能。
• 缺點(diǎn)：內(nèi)存占用較大，運(yùn)算速度比基本數(shù)據(jù)類型慢。

3. Random 類

• 優(yōu)點(diǎn)：提供了一系列方法來生成隨機(jī)數(shù)，其使用簡單而直觀。在一般情況下，隨機(jī)數(shù)生成速度相對較快，適用于大多數(shù)應(yīng)用場景。
• 缺點(diǎn)：生成的隨機(jī)數(shù)序列實(shí)際上是一個確定性的算法產(chǎn)生的，因此完全依賴于初始種子值。如果種子值不足夠隨機(jī)，可能會導(dǎo)致生成的隨機(jī)數(shù)序列呈現(xiàn)明顯可預(yù)測的模式；生成的隨機(jī)數(shù)序列不適合用于加密或安全目的。
  
  

3?? 使用

3.1 各數(shù)學(xué)計(jì)算支持類使用案例

下面是一個示例程序，演示了如何使用Java中的一些數(shù)學(xué)計(jì)算支持類，包括：Math類、BigDecimal類、BigInteger類、Random類、DecimalFormat類、StrictMath類、MathContext類。代碼都有解釋說明，以便更好地理解其用法和功能：

import java.math.BigDecimal;
import java.math.BigInteger;
import java.math.MathContext;
import java.text.DecimalFormat;
import java.util.Random;

public class MathSupportExample {
    public static void main(String[] args) {
        // Math 類示例
        double squareRoot = Math.sqrt(16); // 計(jì)算平方根，結(jié)果為 4.0
        System.out.println("Square root: " + squareRoot);

        double power = Math.pow(2, 5); // 計(jì)算指數(shù)，結(jié)果為 32.0
        System.out.println("Power: " + power);

        int absValue = Math.abs(-10); // 計(jì)算絕對值，結(jié)果為 10
        System.out.println("Absolute value: " + absValue);

        double randomNum = Math.random(); // 生成介于 [0,1) 的隨機(jī)浮點(diǎn)數(shù)
        System.out.println("Random number: " + randomNum);

        // BigDecimal 類示例
        BigDecimal bigDecimal1 = new BigDecimal("10");
        BigDecimal bigDecimal2 = new BigDecimal("3");
        BigDecimal sum = bigDecimal1.add(bigDecimal2); // 相加，結(jié)果為 13
        System.out.println("Sum: " + sum);

        // BigInteger 類示例
        BigInteger bigInteger1 = new BigInteger("10");
        BigInteger bigInteger2 = new BigInteger("3");
        BigInteger product = bigInteger1.multiply(bigInteger2); // 相乘，結(jié)果為 30
        System.out.println("Product: " + product);

        // Random 類示例
        Random random = new Random();
        int randInt = random.nextInt(100); // 生成 [0, 100) 范圍內(nèi)的隨機(jī)整數(shù)
        System.out.println("Random integer: " + randInt);

        // DecimalFormat 類示例
        DecimalFormat decimalFormat = new DecimalFormat("#0.00");
        double value = 3.14159265;
        String formattedValue = decimalFormat.format(value); // 格式化數(shù)字為指定格式
        System.out.println("Formatted value: " + formattedValue);

        // StrictMath 類示例
        double sinValue = StrictMath.sin(Math.PI / 2); // 計(jì)算正弦值，結(jié)果為 1.0
        System.out.println("Sine value: " + sinValue);

        double expValue = StrictMath.exp(1); // 計(jì)算e的指數(shù)冪，結(jié)果為 2.718281828459045
        System.out.println("Exponential value: " + expValue);

        double maxNum = StrictMath.max(10, 5); // 比較兩個數(shù)，返回較大值，結(jié)果為 10
        System.out.println("Maximum number: " + maxNum);

        // MathContext 類示例
        BigDecimal bigDecimal = new BigDecimal("3.14159265359");
        MathContext mathContext = new MathContext(4); // 設(shè)置精確度為4位
        BigDecimal roundedValue = bigDecimal.round(mathContext); // 四舍五入至指定精確度，結(jié)果為 3.142
        System.out.println("Rounded value: " + roundedValue);
        
    }
}

此示例程序演示了如何使用Math類進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算、BigDecimal和BigInteger類進(jìn)行高精度計(jì)算、Random類生成偽隨機(jī)數(shù)、DecimalFormat類格式化輸出。

還展示了如何使用StrictMath類提供與Math類相同的方法，但使用非嚴(yán)格浮點(diǎn)數(shù)語義，如計(jì)算正弦值、指數(shù)函數(shù)和比較兩個數(shù)。如何使用MathContext類來控制BigDecimal對象的精度。

運(yùn)行結(jié)果如下：

Square root: 4.0
Power: 32.0
Absolute value: 10
Random number: 0.15580789544457363
Sum: 13
Product: 30
Random integer: 23
Formatted value: 3.14
Sine value: 1.0
Exponential value: 2.7182818284590455
Maximum number: 10.0
Rounded value: 3.142

3.2 Math類

Math類是Java中一個常用且便捷的數(shù)學(xué)支持類，它提供了基本的數(shù)學(xué)運(yùn)算和常量，可以滿足大多數(shù)的數(shù)學(xué)計(jì)算需求。
下面是Java的Math類中的全部操作方法API的簡要介紹，以表格形式列舉如下：

下面是一個示例程序，演示了如何使用Math類中的一些方法：

import java.util.Random;

public class MathExample {
    public static void main(String[] args) {
        // random()
        double randomValue = Math.random(); // 生成[0,1)范圍內(nèi)的隨機(jī)浮點(diǎn)數(shù)
        System.out.println("Random value: " + randomValue);

        // round(double a)
        double roundedValue = Math.round(3.7); // 四舍五入為最接近的整數(shù)，結(jié)果為4
        System.out.println("Rounded value: " + roundedValue);

        // ceil(double a)
        double ceilValue = Math.ceil(3.2); // 返回大于或等于給定浮點(diǎn)數(shù)的最小整數(shù)，結(jié)果為4
        System.out.println("Ceil value: " + ceilValue);

        // floor(double a)
        double floorValue = Math.floor(3.8); // 返回小于或等于給定浮點(diǎn)數(shù)的最大整數(shù)，結(jié)果為3
        System.out.println("Floor value: " + floorValue);

        // max(int a, int b)
        int maxValue = Math.max(10, 7); // 返回兩個整數(shù)中較大的那個值，結(jié)果為10
        System.out.println("Max value: " + maxValue);

        // min(int a, int b)
        int minValue = Math.min(5, 3); // 返回兩個整數(shù)中較小的那個值，結(jié)果為3
        System.out.println("Min value: " + minValue);
        
        // abs(int a)
        int absoluteValue = Math.abs(-10); // 返回一個整數(shù)的絕對值，結(jié)果為10
        System.out.println("Absolute value: " + absoluteValue);

        // exp(double a)
        double exponentialValue = Math.exp(1); // 計(jì)算e的指數(shù)冪，結(jié)果為2.718281828459045
        System.out.println("Exponential value: " + exponentialValue);

        // log(double a)
        double logarithm = Math.log(Math.E); // 返回一個數(shù)的自然對數(shù)（以e為底），結(jié)果為1.0
        System.out.println("Logarithm value: " + logarithm);

        // pow(double a, double b)
        double power = Math.pow(2, 3); // 返回一個數(shù)的指定次冪，結(jié)果為8.0
        System.out.println("Power value: " + power);

        // sqrt(double a)
        double squareRoot = Math.sqrt(25); // 返回一個數(shù)的平方根，結(jié)果為5.0
        System.out.println("Square root value: " + squareRoot);

        // sin(double a)
        double sineValue = Math.sin(Math.PI / 6); // 返回一個角度的正弦函數(shù)值，結(jié)果為0.5
        System.out.println("Sine value: " + sineValue);

        // asin(double a)
        double arcsineValue = Math.asin(0.5); // 返回一個角度的反正弦函數(shù)值，結(jié)果為0.5235987755982989
        System.out.println("Arcsine value: " + arcsineValue);

        // toDegrees(double angrad)
        double degrees = Math.toDegrees(Math.PI / 4); // 將弧度轉(zhuǎn)換為角度，結(jié)果為45.0
        System.out.println("Degrees value: " + degrees);

        // toRadians(double angdeg)
        double radians = Math.toRadians(90); // 將角度轉(zhuǎn)換為弧度，結(jié)果為1.5707963267948966
        System.out.println("Radians value: " + radians);
        
        // ulp(float f)
        float ulpValueFloat = Math.ulp(1.23f); // 返回浮點(diǎn)數(shù)的最小單位，結(jié)果為1.1920929E-7
        System.out.println("Ulp value (float): " + ulpValueFloat);

        // ulp(double d)
        double ulpValueDouble = Math.ulp(1.23); // 返回雙精度浮點(diǎn)數(shù)的最小單位，結(jié)果為2.220446049250313E-16
        System.out.println("Ulp value (double): " + ulpValueDouble);
    }
}

這個示例程序演示了如何使用Math類中的各種方法。它包括生成隨機(jī)數(shù)、數(shù)值舍入四舍五入、向上取整和向下取整、比較兩個數(shù)的大小、計(jì)算絕對值、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)、冪函數(shù)、平方根、三角函數(shù)（正弦、反正弦）、角度和弧度之間的轉(zhuǎn)換、浮點(diǎn)數(shù)最小單位等操作。這些方法可以在各種數(shù)學(xué)計(jì)算場景中使用，以滿足不同的需求。

運(yùn)行結(jié)果如下：

Random value: 0.7044894178514141
Rounded value: 4.0
Ceil value: 4.0
Floor value: 3.0
Max value: 10
Min value: 3
Absolute value: 10
Exponential value: 2.718281828459045
Logarithm value: 1.0
Power value: 8.0
Square root value: 5.0
Sine value: 0.49999999999999994
Arcsine value: 0.5235987755982989
Degrees value: 45.0
Radians value: 1.5707963267948966
Ulp value (float): 1.1920929E-7
Ulp value (double): 2.220446049250313E-16

3.3 BigDecimal類

BigDecimal類是Java中用于精確計(jì)算的高精度數(shù)值運(yùn)算類。它提供了基本的數(shù)學(xué)運(yùn)算操作，比如加法、減法、乘法、除法、取余、冪等等。在大數(shù)據(jù)計(jì)算和金融應(yīng)用等場景中，BigDecimal類可以保證計(jì)算結(jié)果的精確性和準(zhǔn)確性。

下面是BigDecimal類中的全部操作方法API的匯總介紹：

下面是一個示例程序，演示了如何使用BigDecimal類中的各個方法：

import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;

public class BigDecimalExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建BigDecimal實(shí)例
        BigDecimal num1 = new BigDecimal("10.50");
        BigDecimal num2 = new BigDecimal("5.25");

        // add(BigDecimal augend)
        BigDecimal sum = num1.add(num2); // 將num1與num2相加
        System.out.println("Sum: " + sum);

        // subtract(BigDecimal subtrahend)
        BigDecimal difference = num1.subtract(num2); // 從num1中減去num2
        System.out.println("Difference: " + difference);

        // multiply(BigDecimal multiplicand)
        BigDecimal product = num1.multiply(num2); // 將num1與num2相乘
        System.out.println("Product: " + product);

        // divide(BigDecimal divisor)
        BigDecimal quotient = num1.divide(num2, 2, RoundingMode.HALF_UP); // 將num1除以num2（結(jié)果保留兩位小數(shù)）
        System.out.println("Quotient: " + quotient);

        // remainder(BigDecimal divisor)
        BigDecimal remainder = num1.remainder(num2); // 返回num1除以num2的余數(shù)
        System.out.println("Remainder: " + remainder);

        // pow(int n)
        BigDecimal power = num1.pow(3); // 計(jì)算num1的3次冪
        System.out.println("Power: " + power);

        // setScale(int newScale, RoundingMode roundingMode)
        BigDecimal scaledNum = num1.setScale(2, RoundingMode.HALF_UP); // 將num1的小數(shù)位數(shù)設(shè)置為2并進(jìn)行四舍五入
        System.out.println("Scaled number: " + scaledNum);

        // abs()
        BigDecimal absoluteValue = num1.abs(); // 獲取num1的絕對值
        System.out.println("Absolute value: " + absoluteValue);

        // negate()
        BigDecimal negatedValue = num1.negate(); // 獲取num1的相反數(shù)
        System.out.println("Negated value: " + negatedValue);

        // compareTo(BigDecimal val)
        int comparisonResult = num1.compareTo(num2); // 比較num1和num2的大小關(guān)系
        if (comparisonResult == 0) {
            System.out.println("Both numbers are equal");
        } else if (comparisonResult < 0) {
            System.out.println("Number 1 is less than Number 2");
        } else {
            System.out.println("Number 1 is greater than Number 2");
        }

        // equals(Object x)
        boolean isEqual = num1.equals(num2); // 檢查num1是否與num2相等
        System.out.println("Is equal? " + isEqual);

        // toString()
        String stringValue = num1.toString(); // 將BigDecimal轉(zhuǎn)換為String
        System.out.println("String value: " + stringValue);
    }
}

這個示例程序演示了如何使用BigDecimal類中的各個方法。它包括創(chuàng)建BigDecimal實(shí)例、加法、減法、乘法、除法、取余、冪、精度設(shè)置、絕對值、相反數(shù)、比較大小、檢查相等性以及轉(zhuǎn)換為字符串等操作。BigDecimal類提供了更精確和可靠的數(shù)值計(jì)算功能，適用于需要處理大數(shù)值或進(jìn)行高精度計(jì)算的場景。

運(yùn)行結(jié)果如下：

Sum: 15.75
Difference: 5.25
Product: 55.1250
Quotient: 2.00
Remainder: 0.00
Power: 1157.625000
Scaled number: 10.50
Absolute value: 10.50
Negated value: -10.50
Number 1 is greater than Number 2
Is equal? false
String value: 10.50

3.4 Random類

Random類用于生成隨機(jī)數(shù)。它提供了多個生成隨機(jī)整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)和字節(jié)數(shù)組的方法。種子是控制隨機(jī)數(shù)序列的起始點(diǎn)，可以通過 setSeed(long seed) 方法設(shè)置。使用Random類可以生成不同范圍內(nèi)的隨機(jī)整數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)，并進(jìn)行隨機(jī)選擇。它在各種需要隨機(jī)性的應(yīng)用中很有用，如游戲、模擬和密碼學(xué)等領(lǐng)域。

下面是Java的Random類中的全部操作方法API的匯總介紹：

下面是一個示例程序，演示了如何使用Random類中的各個方法：

import java.util.Random;
import java.util.Arrays;

public class RandomExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建Random實(shí)例
        Random random = new Random();

        // nextInt()
        int randomNumber = random.nextInt(); // 生成一個隨機(jī)的int類型整數(shù)
        System.out.println("Random number: " + randomNumber);

        // nextInt(int origin, int bound)
        int rangeNumber = random.nextInt(10); // 生成一個介于0（包括）和10（不包括）之間的int類型整數(shù)
        System.out.println("Range number: " + rangeNumber);

        // nextDouble()
        double randomDouble = random.nextDouble(); // 生成一個隨機(jī)的double類型浮點(diǎn)數(shù)
        System.out.println("Random double: " + randomDouble);

        // nextBytes(byte[] bytes)
        byte[] byteArray = new byte[5];
        random.nextBytes(byteArray); // 生成隨機(jī)的字節(jié)數(shù)組并將其放入指定的字節(jié)數(shù)組中
        System.out.println("Random bytes: " + Arrays.toString(byteArray));

        // setSeed(long seed)
        random.setSeed(12L); // 設(shè)置Random對象的種子為12L
        long seededRandom1 = random.nextLong(); // 使用種子生成一個隨機(jī)的long類型整數(shù)
        System.out.println("Seeded random1: " + seededRandom1);
        random.setSeed(12L);
        long seededRandom2 = random.nextLong(); // 使用種子生成一個隨機(jī)的long類型整數(shù)
        System.out.println("Seeded random2: " + seededRandom2);
    }
}

這個示例程序演示了如何使用Random類中的各個方法。它包括創(chuàng)建Random實(shí)例、生成隨機(jī)整數(shù)、生成指定范圍內(nèi)的隨機(jī)整數(shù)、生成隨機(jī)浮點(diǎn)數(shù)、生成隨機(jī)字節(jié)數(shù)組以及設(shè)置種子等操作。Random類提供了生成偽隨機(jī)數(shù)的能力，可以在需要隨機(jī)性的場景中使用，如游戲、模擬和密碼學(xué)等。

運(yùn)行結(jié)果如下：

Random number: -1803381675
Range number: 1
Random double: 0.8991983917654687
Random bytes: [103, -55, -4, -16, 122]
Seeded random1: -4982598272866526024
Seeded random2: -4982598272866526024

?? 如何理解 setSeed(long seed)方法，種子(seed)是什么？
在計(jì)算機(jī)編程中，Random類用于生成偽隨機(jī)數(shù)。為了生成隨機(jī)數(shù)，Random對象需要一個起始點(diǎn)，這個起始點(diǎn)就是種子(seed)。種子是一個初始值，它作為隨機(jī)數(shù)生成算法的輸入，并決定了生成的隨機(jī)數(shù)序列。

Random對象使用確定性算法根據(jù)種子(seed)生成隨機(jī)數(shù)。當(dāng)傳入相同的種子，Random對象將產(chǎn)生相同的隨機(jī)數(shù)序列。這意味著如果設(shè)置了相同的種子，那么每次調(diào)用生成隨機(jī)數(shù)的方法時都會得到相同的預(yù)測性結(jié)果。

通過設(shè)置不同的種子(seed)，我們可以獲得不同的隨機(jī)數(shù)序列。通常情況下，我們可以使用當(dāng)前時間作為種子值，以確保每次程序執(zhí)行時都會生成不同的隨機(jī)數(shù)序列。但有時候，我們希望具有可重現(xiàn)性，即使在不同的執(zhí)行環(huán)境中也可以生成相同的隨機(jī)數(shù)序列，這時可以手動設(shè)置種子為特定的值。

總結(jié)來說，種子(seed)是Random對象生成隨機(jī)數(shù)的起始點(diǎn)，不同的種子會生成不同的隨機(jī)數(shù)序列。

3.5 DecimalFormat類

DecimalFormat類中的操作方法可以幫助我們自定義數(shù)字格式，并進(jìn)行數(shù)字格式化操作，如設(shè)置小數(shù)位數(shù)、設(shè)置前綴和后綴符號以及設(shè)置取整模式等。

下表是Java的DecimalFormat類的全部操作方法API：

下面是一個示例程序，演示如何使用上述每個DecimalFormat類的方法：

import java.text.DecimalFormat;
import java.math.RoundingMode;

public class DecimalFormatExample {
    public static void main(String[] args) {
        double number = 12345.12345678;

        // 創(chuàng)建一個DecimalFormat對象，默認(rèn)使用的格式樣式與默認(rèn)語言環(huán)境相關(guān)
        DecimalFormat df1 = new DecimalFormat();
        System.out.println(df1.format(number));

        // 用給定的模式創(chuàng)建一個DecimalFormat對象
        DecimalFormat df2 = new DecimalFormat("#,###.00");
        System.out.println(df2.format(number));

        // 將給定的模式應(yīng)用于格式器
        df1.applyPattern("0.##");
        System.out.println(df1.format(number));

        // 根據(jù)本地化約定將給定的模式應(yīng)用于格式器
        df2.applyLocalizedPattern("#.###");
        System.out.println(df2.format(number));

        // 設(shè)置此格式器用于格式化小數(shù)部分的最大位數(shù)
        int maxFractionDigits = 5;
        df1.setMaximumFractionDigits(maxFractionDigits);
        System.out.println(df1.format(number));
        
        // 設(shè)置此格式器用于格式化小數(shù)部分的最小位數(shù)
        double tempNumber = 666;
        int minFractionDigits = 1;
        df2.setMinimumFractionDigits(minFractionDigits);
        System.out.println(df2.format(tempNumber));

        // 返回此格式器用于格式化小數(shù)部分的最大位數(shù)
        int maxDigits1 = df1.getMaximumFractionDigits();
        System.out.println("Maximum fraction digits for df1: " + maxDigits1);

        // 返回此格式器用于格式化小數(shù)部分的最小位數(shù)
        int minDigits2 = df2.getMinimumFractionDigits();
        System.out.println("Minimum fraction digits for df2: " + minDigits2);

        // 設(shè)置負(fù)數(shù)前綴的字符串
        df1.setNegativePrefix("(-)");

        // 設(shè)置負(fù)數(shù)后綴的字符串
        df1.setNegativeSuffix(" NEGATIVE");

        // 設(shè)置正數(shù)前綴的字符串
        df1.setPositivePrefix("+");

        // 設(shè)置正數(shù)后綴的字符串
        df1.setPositiveSuffix(" POSITIVE");

        // 設(shè)置四舍五入模式
        df1.setRoundingMode(RoundingMode.HALF_UP);

        // 格式化給定的數(shù)字，返回一個字符串結(jié)果
        String formattedNumber1 = df1.format(number);
        number = -1234.123456;
        String formattedNumber2 = df1.format(number);

        System.out.println("Formatted number using df1: " + formattedNumber1);
        System.out.println("Formatted number using df1: " + formattedNumber2);
    }
}

程序運(yùn)行結(jié)果如下：

12,345.123
12,345.12
12345.12
12345.123
12345.12346
666.0
Maximum fraction digits for df1: 5
Minimum fraction digits for df2: 1
Formatted number using df1: +12345.12346 POSITIVE
Formatted number using df1: (-)1234.12346 NEGATIVE

4?? 應(yīng)用場景

Java 的數(shù)學(xué)計(jì)算相關(guān)類可廣泛應(yīng)用于各種場景，包括但不限于：

• 科學(xué)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析；
• 金融領(lǐng)域的復(fù)雜計(jì)算（如貨幣交易、稅務(wù)計(jì)算）；
• 游戲開發(fā)中的碰撞檢測、物理模擬等；
• 圖像處理中的幾何變換、濾波等。

注意：
使用時注意需要結(jié)合具體業(yè)務(wù)場景要求選擇合適的精度和運(yùn)算方式，避免精度丟失和錯誤結(jié)果。
當(dāng)涉及處理精確貨幣計(jì)算時，務(wù)必使用 BigDecimal 類以避免舍入誤差。

5?? 使用技巧

1. BigDecimal類
   BigDecimal類用于進(jìn)行高精度的數(shù)學(xué)計(jì)算，提供了精確的數(shù)字操作。它適用于需要精確計(jì)算、處理貨幣等涉及小數(shù)位數(shù)較多或要求高精度的場景。使用技巧：

   • 創(chuàng)建BigDecimal對象時，可以使用字符串或基本數(shù)據(jù)類型作為參數(shù)傳入構(gòu)造函數(shù)。避免使用雙精度浮點(diǎn)數(shù)或浮點(diǎn)字面值來創(chuàng)建對象，以免精度丟失；
   • 使用BigDecimal的方法執(zhí)行數(shù)學(xué)運(yùn)算時，例如add、subtract等。注意使用對應(yīng)的方法進(jìn)行除法運(yùn)算時，指定精確的舍入規(guī)則(RoundingMode)；
   • 避免使用doubleValue方法將對象轉(zhuǎn)換為雙精度浮點(diǎn)數(shù)，因?yàn)檫@可能導(dǎo)致精度損失。盡量保持結(jié)果在BigDecimal類型中進(jìn)行處理。
     
     

2. Math類
   Math類提供了很多數(shù)學(xué)計(jì)算相關(guān)的靜態(tài)方法，可用于執(zhí)行各種數(shù)學(xué)計(jì)算操作。使用技巧：

   • 盡量避免多次調(diào)用Math類中的復(fù)雜計(jì)算方法，因?yàn)槠涞讓涌赡軙?zhí)行較慢。如果需要重復(fù)使用某個計(jì)算結(jié)果，可以將其保存在變量中，避免重復(fù)計(jì)算；
   • 注意Math類中的一些常量（如PI和E），可以通過靜態(tài)字段直接訪問，避免重復(fù)計(jì)算或調(diào)用一個方法來獲取常量的值。
     
     

3. Random類
   Random類用于生成偽隨機(jī)數(shù)。使用技巧：

   • 想要生成特定范圍內(nèi)的隨機(jī)數(shù)，使用nextInt、nextDouble等方法，并根據(jù)需要進(jìn)行線性變換或縮放操作；
   • 盡量避免在頻繁循環(huán)或大量生成隨機(jī)數(shù)的場景中創(chuàng)建新的對象?？梢詫ο舐暶鳛槿肿兞浚员愣啻问褂猛粋€對象；
   • 在創(chuàng)建Random對象時，建議將種子(seed)設(shè)置為當(dāng)前時間的毫秒數(shù)，以獲得較好的隨機(jī)性。
     
     

4. DecimalFormat類
   DecimalFormat類用于格式化數(shù)字。通過指定模式(pattern)和相關(guān)設(shè)置，可以自定義數(shù)字的顯示方式，包括小數(shù)位數(shù)、千分位分隔符、前綴后綴等。使用技巧：

   • 對于重復(fù)使用相同模式的情況，避免每次都重新創(chuàng)建DecimalFormat對象。建議將對象聲明為靜態(tài)變量，以便多次重用；
   • 注意設(shè)置適當(dāng)?shù)纳崛肽Ｊ?RoundingMode)來控制格式化后的數(shù)字舍入規(guī)則，以滿足需要的精確度和準(zhǔn)確性要求。

以上是關(guān)于幾個常用的Java數(shù)學(xué)計(jì)算類庫的基本使用和一些優(yōu)化技巧。根據(jù)具體的需求和情境，可以進(jìn)一步了解它們的詳細(xì)功能和更多用法，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化代碼。

?? 總結(jié)

Java 的數(shù)學(xué)計(jì)算相關(guān)類提供了強(qiáng)大的數(shù)學(xué)運(yùn)算和操作功能。開發(fā)人員可以根據(jù)實(shí)際需求，選擇適當(dāng)?shù)念悂韴?zhí)行簡單或高精度的數(shù)學(xué)計(jì)算。但在使用過程中，需要注意選擇合適的精度、性能優(yōu)化和避免誤差等問題。通過熟悉這些類的特性與用法，并靈活運(yùn)用，我們能夠更好地利用 Java 提供的數(shù)學(xué)計(jì)算能力解決實(shí)際問題。

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Java的數(shù)學(xué)運(yùn)算處理類講解代碼（BigDecimal、Math、Random、DecimalFormat類全部操作方法API）

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文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-604213.html

到了這里，關(guān)于【Java基礎(chǔ)教程】（三十六）常用類庫篇 · 第六講：數(shù)學(xué)運(yùn)算類——全面講解Java數(shù)學(xué)計(jì)算支持類庫，BigDecimal、Math、Random、DecimalFormat...~的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！