Как использовать bigdecimal в java
Содержание:
- 4 Минимум и максимум из нескольких чисел
- Методы класса чисел
- Math.round Java examples
- 2 Устройство чисел с плавающей точкой
- Где делать округление: размышления о точности
- Приоритет оператора Java Math
- 1 Тригонометрические функции в Java
- Неточные вычисления
- Функции из библиотеки Math
- 5 Интересный факт о strictfp
- What does rounding mean?
- Как подключить джойстик к компьютеру Windows 10? Рекомендации по настройке
- 3 Потеря точности при работе с вещественными числами
- Различие округления в Python 2 и Python 3
- Способы округления чисел
- Java Integer Math
- Causes of Error Code 0xc0000001
- 1 Округление вещественных чисел
- Заключение
4 Минимум и максимум из нескольких чисел
Есть еще одно полезное применение функций и .
Это вычисление минимума (или максимума) из нескольких чисел или переменных. Функции очень удобно вызывать друг в друге.
Вот как можно записать минимум из 3-х чисел:
А что? Очень удобно: вычисляем минимум пары чисел, а затем возвращаем меньшее число из найденного и оставшегося.
Минимум из четырех чисел получается аналогично:
Хотя можно эту формулу записать немного понятнее:
Для функции все аналогично.
Использование оператора или тернарного оператора сделало бы эти записи немного более громоздкими. А использование функций и — просто идеальное решение.
Методы класса чисел
Список методов всех подклассов класса чисел в Java:
№ | Метод с описанием |
1 |
xxxValue() Преобразует значение целочисленного объекта в ххх тип данных и возвращает его. |
2 |
compareTo() Сравнивает целочисленный объект с аргументом. |
3 |
equals() Определяет, является ли целочисленный объект равным аргументу. |
4 |
valueOf() Возвращает целочисленный объект, держа указанное значение. |
5 |
toString() Возвращает строковый объект (String), представляющий указанное значение int или целочисленный объект. |
6 |
parseInt() Метод используется для получения примитивного типа данных определенной строки. |
7 |
abs() Возвращает абсолютное значение аргумента. |
8 |
ceil() Возвращает наименьшее (ближайшее к отрицательной бесконечности) double значение, которое больше или равно аргументу и равное математическому целому числу. |
9 |
floor() Возвращает наибольшее (ближайшее к положительной бесконечности) double значение, которое меньше или равно аргумента и равно математическому целому числу. |
10 |
rint() Возвращает double значение, которое ближе всего по значению аргумента и равно математическому целому числу. |
11 |
round() Возвращает ближайшее long или int к аргументу по правилам округления. |
12 |
min() Возвращает меньшее из двух аргументов. |
13 |
max() Возвращает большее из двух аргументов. |
14 |
exp() Возвращает число е Эйлера, возведенную в степень double значения. |
15 |
log() Возвращает натуральный логарифм (по основанию е) с double значением. |
16 |
pow() Возвращает значение первого аргумента, возведенное в степень второго аргумента. |
17 |
sqrt() Возвращает правильно округленный положительный квадратный корень из double значения. |
18 |
sin() Возвращает синус указанного double значения. |
19 |
cos() Возвращает косинус указанного double значения. |
20 |
tan() Возвращает тангенс указанного double значения. |
21 |
asin() Возвращает арксинус указанного double значения. |
22 |
acos() Возвращает арккосинус указанного double значения. |
23 |
atan() Возвращает арктангенс указанного double значения. |
24 |
atan2() Возвращает угол тета от преобразования прямоугольных координат (x, y) в полярных координатах (г, тета). |
25 |
toDegrees() Преобразует угол, измеренный в радианах в примерно эквивалентном угол, измеренный в градусах. |
26 |
toRadians() Преобразует угол, измеренный в градусах, в приблизительно эквивалентный угол, измеренный в радианах. |
27 |
random() Возвращает double значение с положительным знаком, больше чем или равно 0.0 и меньше чем 1.0 . |
Поделитесь:
Math.round Java examples
Math.round is a static method and is part of java.lang.Math class. This method performs the rounding of a floating-point number to the nearest integer or long. There are two overloaded implementations of this method,
- returns the closest integer to the argument.
- returns the closest long to the argument.
Both of these methods always round up.
2.1. Code examples
Below example shows how math round works. It covers both regular scenarios and edge cases.
public class MathRoundingDemo { public static void main(String[] args) { //Round the floating point number to integer //Case 1: Rounding the number to lower whole number System.out.println("Rounding the number to lower whole number"); System.out.println(String.format("3.2 is rounded to - %d", Math.round(3.2))); System.out.println("---------------------------------------------------"); //Case 2: Rounding the number number to next integer System.out.println("Rounding the number number to next integer"); System.out.println(String.format("3.7 is rounded to - %d", Math.round(3.7))); System.out.println("---------------------------------------------------"); //Case 3: When the only number after decimal point is 5, number is rounded to upper whole number System.out.println("When the only number after decimal point is 5, number is rounded to upper whole number"); System.out.println(String.format("3.5 is rounded to - %d", Math.round(3.5))); System.out.println("---------------------------------------------------"); //Case 4: Numbers never double round up System.out.println("Numbers never double round up"); System.out.println(String.format("7.4999 is rounded to - %d", Math.round(7.4999))); System.out.println("---------------------------------------------------"); //Rounding to long value System.out.println("Rounding to long value"); long roundedToLong = Math.round(123234.5); System.out.println("Rounded long value - " + roundedToLong); System.out.println("---------------------------------------------------"); //Rounding the edge case numbers //Case 1: When argument passed is not a number, then ZERO is returned System.out.println("When argument passed is not a number, then ZERO is returned"); System.out.println(String.format("0/0 is rounded to - %d", Math.round(Float.NaN))); System.out.println("---------------------------------------------------"); //Case 2: When negetive infinity is rounded then Long.MIN_VALUE is returned float negativeInfinity = -1/0.0f; int roundedNum = Math.round(negativeInfinity); System.out.println("When negetive infinity is rounded then Long.MIN_VALUE is returned"); System.out.println(String.format("-1/0 is rounded to - %d", roundedNum)); System.out.println("---------------------------------------------------"); //Case 2: When positive infinity is rounded then Long.MAX_VALUE is returned float positiveInfinity = 1/0.0f; int roundedMaxNum = Math.round(positiveInfinity); System.out.println("When positive infinity is rounded then Long.MAX_VALUE is returned"); System.out.println(String.format("1/0 is rounded to - %d", roundedMaxNum)); System.out.println("---------------------------------------------------"); } }
The output of the program looks as below:
MathRoundingDemo.java output
2.2. How to run the sample program
- Save example code to in a directory of your choice.
- Open the command prompt and navigate to the directory where the file is saved.
- Run the command to compile, this will generate .
- To run the example, run command . Don’t specify any extension.
2.3. Edge cases
- When argument passed is a NaN, then it returns ZERO
- When the passed number argument is negative infinity, it returns Long.MIN_VALUE
- When the argument is positive infinity, it returns Long.MAX_VALUE
2 Устройство чисел с плавающей точкой
Тип может хранить значения в диапазоне до . Такой гигантский диапазон значений (по сравнению с типом ) объясняется тем, что тип (как и ) устроен совсем иначе по сравнению с целыми типами. Каждая переменная типа содержит два числа: первое называется мантисса, а второе — степень.
Допустим, у нас есть число , и мы сохранили его в переменную типа . Тогда число будет преобразовано к виду , и внутри типа будут храниться два числа — и . Красным выделена «значащая часть числа» (манти́сса), синим — степень.
Такой подход позволяет хранить как очень большие числа, так и очень маленькие. Но т.к. размер числа ограничен 8 байтами (64 бита) и часть бит используется под хранение
степени (а также знака числа и знака степени), максимальная длина
мантиссы ограничена 15 цифрами.
Где делать округление: размышления о точности
Теперь, когда есть возможность управлять округлением расчёта, до какого знака следует округлять? Ответ зависит от того, как планируется использовать полученное число.
Вам известна требуемая точность конечного результата из потребностей пользователей. Для чисел, которые будут складываться и вычитаться для получения конечного результата, необходимо добавить ещё один десятичный разряд, так что сумма 0.0144 + 0.0143 будет округлена до 0.03, в то время как если округление выполняется до 0.01, результатом будет 0.02.
Если необходимы числа, которые будут умножаться для получения конечного результата, необходимо сохранять столько знаков после запятой, сколько возможно. Например, коэффициенты и удельные затраты не должны округляться. После умножения необходимо округлять конечный результат.
Приоритет оператора Java Math
Как только вы начинаете комбинировать математические операторы Java в математических выражениях, становится важным контролировать, когда и какие вычисления выполнять, чтобы получить желаемый результат. Математические операторы Java имеют естественный приоритет операторов, который аналогичен приоритетам стандартных математических операторов.
Математические операторы * и / для умножения и деления имеют приоритет над операторами + и -. Это означает, что умножения и деления вычисляются перед сложением и вычитанием в математических выражениях. В случае наличия нескольких операторов * и / они будут рассчитаны слева направо. Посмотрите на это математическое выражение:
int result = 100 * 100 / 5 + 200 * 3 / 2;
Сначала выполняются умножения и деления. Есть две группы из трех умножений и делений. Каждая группа выполняется слева направо:
100 * 100 = 10000; 10000 / 5 = 2000;
200 * 3 = 600; 600 / 2 = 300;
После вычисления умножения и деления математическое выражение выглядит так:
int result = 2000 + 600;
Теперь сложения и вычитания выполняются. Таким образом, значение, присвоенное переменной результата, равно 2000 + 600 = 2600.
Вы можете контролировать приоритет оператора и последовательность вычислений в математических выражениях, используя круглые скобки. Выражения в скобках имеют более высокий приоритет, чем любой другой оператор. Внутри скобок применяется нормальный приоритет оператора. Вот математическое выражение из ранее, но с вставленными скобками, которые изменяют вычисления:
int result = 100 * 100 /(5 + 200) * 3 / 2;
Значение 100 все еще умножается на 100 (= 10 000), но теперь оно делится на 5 + 200 (= 205) вместо 5. После этого деления результат умножается на 3, а затем делится на 2. Результат выполнения 72 (округление вычислений влияет на результат).
1 Тригонометрические функции в Java
Ранее, когда мы изучали округление чисел, мы познакомились с классом и некоторыми его методами. Сейчас мы рассмотрим этот класс более подробно.
В классе , на что как бы намекает это название, собраны самые часто употребляемые программистами математические функции. Вот самые интересные из них:
Метод | Описание |
---|---|
Возвращает синус угла , заданного в радианах | |
Возвращает косинус угла , заданного в радианах | |
Возвращает тангенс угла , заданного в радианах | |
Возвращает арксинус | |
Возвращает арккосинус | |
Возвращает арктангенс | |
Возвращает гиперболический синус | |
Возвращает гиперболический косинус | |
Возвращает гиперболический тангенс |
Функции , и принимают угол заданный в радианах. Чтобы преобразовать углы из градусов в радианы и обратно, в классе есть две специальные функции:
Метод | Описание |
---|---|
Преобразует угол из градусов в радианы | |
Преобразует угол из радиан в градусы |
В классе , кстати, есть не только функции, но еще и две переменные-константы (статические поля класса):
Константа | Описание |
---|---|
Число «Пи» равное | |
Число «Е» равное |
Все эти функции могут быть вам очень полезны, если вы решите писать свои игры, работать с графикой, ну или просто посчитать длину пути по карте.
Например, если вы хотите вычислить , вот как можно это сделать:
Пример использования:
Неточные вычисления
Внутри JavaScript число представлено в виде 64-битного формата IEEE-754. Для хранения числа используется 64 бита: 52 из них используется для хранения цифр, 11 из них для хранения положения десятичной точки (если число целое, то хранится 0), и один бит отведён на хранение знака.
Если число слишком большое, оно переполнит 64-битное хранилище, JavaScript вернёт бесконечность:
Наиболее часто встречающаяся ошибка при работе с числами в JavaScript – это потеря точности.
Посмотрите на это (неверное!) сравнение:
Да-да, сумма и не равна .
Странно! Что тогда, если не ?
Но почему это происходит?
Число хранится в памяти в бинарной форме, как последовательность бит – единиц и нулей. Но дроби, такие как , , которые выглядят довольно просто в десятичной системе счисления, на самом деле являются бесконечной дробью в двоичной форме.
Другими словами, что такое ? Это единица делённая на десять — , одна десятая. В десятичной системе счисления такие числа легко представимы, по сравнению с одной третьей: , которая становится бесконечной дробью .
Деление на гарантированно хорошо работает в десятичной системе, но деление на – нет. По той же причине и в двоичной системе счисления, деление на обязательно сработает, а становится бесконечной дробью.
В JavaScript нет возможности для хранения точных значений 0.1 или 0.2, используя двоичную систему, точно также, как нет возможности хранить одну третью в десятичной системе счисления.
Числовой формат IEEE-754 решает эту проблему путём округления до ближайшего возможного числа. Правила округления обычно не позволяют нам увидеть эту «крошечную потерю точности», но она существует.
Пример:
И когда мы суммируем 2 числа, их «неточности» тоже суммируются.
Вот почему – это не совсем .
Не только в JavaScript
Справедливости ради заметим, что ошибка в точности вычислений для чисел с плавающей точкой сохраняется в любом другом языке, где используется формат IEEE 754, включая PHP, Java, C, Perl, Ruby.
Можно ли обойти проблему? Конечно, наиболее надёжный способ — это округлить результат используя метод toFixed(n):
Также можно временно умножить число на 100 (или на большее), чтобы привести его к целому, выполнить математические действия, а после разделить обратно. Суммируя целые числа, мы уменьшаем погрешность, но она все равно появляется при финальном делении:
Таким образом, метод умножения/деления уменьшает погрешность, но полностью её не решает.
Забавный пример
Попробуйте выполнить его:
Причина та же – потеря точности. Из 64 бит, отведённых на число, сами цифры числа занимают до 52 бит, остальные 11 бит хранят позицию десятичной точки и один бит – знак. Так что если 52 бит не хватает на цифры, то при записи пропадут младшие разряды.
Интерпретатор не выдаст ошибку, но в результате получится «не совсем то число», что мы и видим в примере выше. Как говорится: «как смог, так записал».
Два нуля
Другим забавным следствием внутреннего представления чисел является наличие двух нулей: и .
Все потому, что знак представлен отдельным битом, так что, любое число может быть положительным и отрицательным, включая нуль.
В большинстве случаев это поведение незаметно, так как операторы в JavaScript воспринимают их одинаковыми.
Функции из библиотеки Math
Модуль необходим в Python. Он предоставляет пользователю широкий функционал работы с числами. Для обработки алгоритмов сначала проводят импорт модуля.
math.ceil
Функция преобразовывает значение в большую сторону (вверх). Этот термин применяется и в математике. Он означает число, которое равно или больше заданного.
Любая дробь находится между двумя целыми числами. Например, 2.3 лежит между 2 и 3. Функция ceil() определяет большую сторону и возводит к нему результат преобразования. Например:
Алгоритм определяет большую границу интервала с учетом знака:
math.floor
действует противоположно – округляет дробное значение до ближайшего целого, которое меньше или равно исходному. Округление происходит в меньшую сторону (вниз):
При округлении учитывается знак перед данными.
math.trunc
Функция характеризуется отбрасыванием дробной части. После преобразования получается целое значение без учета дроби. Такой алгоритм не является округлением в арифметическом смысле. В Пайтон просто игнорируется дробь независимо от ее значения:
Избавиться от дроби можно без подключения модуля. Для этого есть стандартная функция Она преобразовывает дробные числа в целые путем игнорирования дроби.
5 Интересный факт о strictfp
В Java есть специальное ключевое слово (strict floating point), которого нет в других языках программирования. И знаете, зачем оно нужно? Оно ухудшает точность работы с вещественными числами. История его появления примерно такова:
Создатели Java:
Мы очень хотим, чтобы Java была суперпопулярна, и программы на Java выполнялись на как можно большем количестве устройств. Поэтому мы прописали в спецификацию Java-машины, что на всех типах устройств все программы должны выполняться одинаково!
Создатели процессора Intel:
Ребята, мы улучшили наши процессоры? и теперь все вещественные числа внутри процессора будет представлены не 8-ю, а 10-ю байтами. Больше байт — больше знаковых цифр. А это значит что? Правильно: теперь ваши научные вычисления будут еще более точными!
Ученые и все, кто занимается сверхточными расчетами:
Круто! Молодцы. Отличная новость.
Создатели Java:
Не-не-не, ребята. Мы же сказали: все Java-программы должны выполняться одинаково на всех устройствах. Принудительно выключаем возможность использования 10 байтовых вещественных чисел внутри процессоров Intel.
Вот теперь все опять отлично! Не благодарите.
Ученые и все, кто занимается сверхточными расчетами:
Да вы там совсем охренели? А ну быстро вернули все как было!
Создатели Java:
Ребята, это для вашей же пользы! Только представьте: все Java-программы выполняются одинаково на всех устройствах. Ну круто же!
Ученые и все, кто занимается сверхточными расчетами:
Нет. Совсем не круто. Быстро вернули все обратно! Или мы вашу Java вам знаете куда засунем?
Создатели Java:
Гм. Что же вы сразу не сказали. Конечно, вернем.
Вернули возможность пользоваться всеми фичами крутых процессоров.
Кстати. Мы так же специально добавили в язык слово : если его написать перед именем функции, вся работа с вещественными числами внутри этой функции будет одинаково плохой на всех устройствах!
What does rounding mean?
Rounding is the mathematical process of making the number up or down to the nearest whole number. In this number process, any given decimal number is converted to the nearest whole number. For example,
- 3.2 is rounded to 3
- 3.7 is rounded to 4
- 3.5 is rounded to 4
- 7.49 is rounded to 7
- 7.4999999 is rounded to 7
Note: When the first digit after the decimal point is less than 5, then the number is rounded to lower integer and when it is 5 or more, then it is rounded to the next integer. Another important thing to remember is, not to double round. Do not round 7.49 as 7.5 and then round 7.5 to 8. Remember that, 7.49 is always rounded to 7.
Как подключить джойстик к компьютеру Windows 10? Рекомендации по настройке
3 Потеря точности при работе с вещественными числами
При работе с вещественными числами всегда нужно иметь в виду, что вещественные числа не точные. Всегда будут ошибки округления, ошибки преобразования из десятичной системы в двоичную и, наконец, самое частое – потеря точности при сложении/вычитании чисел слишком разных размерностей.
Последнее — самая неожиданная ситуация для новичков в программировании.
Если из числа вычесть , мы получим опять .
Вычитание чисел слишком разных размерностей | Объяснение |
---|---|
Второе число слишком маленькое, и его значащая часть игнорируется (выделено серым). Оранжевым выделены 15 значащих цифр. |
Что тут сказать, программирование — это не математика.
Различие округления в Python 2 и Python 3
В Python 2 и Python 3 реализованы разные принципы округления.
В Python 2 используется арифметическое округление. В нем наблюдается большое количество погрешностей, что приводит к неточностям в процессе вычислений.
Во втором Python есть только 4 цифры, которые ведут к преобразованию к меньшему значению – 1, 2, 3 и 4. Также 5 цифр, которые приводят к большему значению – 5, 6, 7, 8, 9. Такое неравное распределение ведет к тому, что погрешность постоянно нарастает.
Python 2 по правилам арифметического округления преобразует число 5,685 в 5,68 до второго знака. Такая погрешность связана с тем, что десятичные цифры float в двоичном коде невозможно корректно представить.
В Python 3 используются принципы банковского округления. Это означает, что преобразование производится к ближайшему четному. В таком случае также не удается полностью избежать возникающих ошибок, но программисты добиваются точности в подсчетах.
2,5 по правилам банковского преобразования будет равно 2, а 3,5 = 4 (значения возводятся к близкому четному). Минимизировать погрешности можно благодаря практически равной вероятности, что перед пятеркой будет четное или нечетное число.
Способы округления чисел
Для округления чисел придумано много способов, они не лишены недостатков, однако часто используются для решения задач. Разберёмся в тонкостях каждого из них.
Если используется стандартная библиотека math, то в начале кода её необходимо подключить. Сделать это можно, например, с помощью инструкции: .
math.ceil() – округление чисел в большую сторону
Функция получила своё имя от термина «ceiling», который используется в математике для описания числа, которое больше или равно заданному.
Любая дробь находится в целочисленном интервале, например, 1.2 лежит между 1 и 2. Функция определяет, какая из границ интервала наибольшая и записывает её в результат округления.
Пример:
math.ceil(5.15) # = 6 math.ceil(6.666) # = 7 math.ceil(5) # = 5
Важно помнить, что функция определяет наибольшее число с учётом знака. То есть результатом округления числа -0.9 будет 0, а не -1.
math.floor() – округление чисел в меньшую сторону
Функция округляет дробное число до ближайшего целого, которое меньше или равно исходному. Работает аналогично функции , но с округлением в противоположную сторону.
Пример:
math.floor(7.9) # = 7 math.floor(9.999) # = 9 math.floor(-6.1) # = -7
math.trunc() – отбрасывание дробной части
Возвращает целое число, не учитывая его дробную часть. То есть никакого округления не происходит, Python просто забывает о дробной части, приводя число к целочисленному виду.
Примеры:
math.trunc(5.51) # = 5 math.trunc(-6.99) # = -6
Избавиться от дробной части можно с помощью обычного преобразования числа к типу int. Такой способ полностью эквивалентен использованию .
Примеры:
int(5.51) # = 5 int(-6.99) # = -6
Нормальное округление
Python позволяет реализовать нормальное арифметическое округление, использовав функцию преобразования к типу int.
И хотя работает по другому алгоритму, результат её использования для положительных чисел полностью аналогичен выводу функции floor(), которая округляет числа «вниз». Для отрицательных аналогичен функции ceil().
Примеры:
math.floor(9.999) # = 9 int(9.999) # = 9 math.ceil(-9.999) # = -9 int(-9.999) # = -9
Чтобы с помощью функции int() округлить число по математическим правилам, необходимо добавить к нему 0.5, если оно положительное, и -0.5, если оно отрицательное.
Тогда операция принимает такой вид: int(num + (0.5 if num > 0 else -0.5)). Чтобы каждый раз не писать условие, удобно сделать отдельную функцию:
def int_r(num): num = int(num + (0.5 if num > 0 else -0.5)) return num
Функция работает также, как стандартная функция округление во второй версии Python (арифметическое округление).
Примеры:
int_r(11.5) # = 12 int_r(11.4) # = 11 int_r(-0.991) # = -1 int_r(1.391) # = 1
round() – округление чисел
round() – стандартная функция округления в языке Python. Она не всегда работает так, как ожидается, а её алгоритм различается в разных версиях Python.
В Python 2
Во второй версии Python используется арифметическое округление. Оно обладает постоянно растущей погрешностью, что приводит к появлению неточностей и ошибок.
Увеличение погрешности вызвано неравным количеством цифр, определяющих, в какую сторону округлять. Всего 4 цифры на конце приводят к округлению «вниз», и 5 цифр к округлению «вверх».
Помимо этого, могут быть неточности, например, если округлить число 2.675 до второго знака, получится число 2.67 вместо 2.68. Это происходит из-за невозможности точно представить десятичные числа типа «float» в двоичном коде.
В Python 3
В третьей версии Python используется банковское округление. Это значит, что округление происходит до самого близкого чётного.
Такой подход не избавляет от ошибок полностью, но уменьшает шанс их возникновения и позволяет программисту добиться большей точности при вычислениях.
Примеры:
round(3.5) # = 4 round(9.5) # = 10 round(6.5) # = 6 round(-6.5) # = -6 round(-7.5) # = -8
Но если вам по каким то причинам нужно округление как в Python 2, то можно воспользоваться функцией написанной нами выше на основе приведения к целому числу.
Округление до сотых
У функции есть ещё один аргумент. Он показывает до какого количества знаков после запятой следует округлять. Таким образом, если нам надо в Python округлить до сотых, этому параметру следует задать значение 2.
Пример округления до нужного знака:
round(3.555, 2) # = 3.56 round(9.515,1) # = 9.5 round(6.657,2) # = 6.66
Java Integer Math
Математические операции, выполняемые с целочисленными типами Java (byte, short, int и long), ведут себя немного иначе, чем обычные математические операции. Поскольку целочисленные типы не могут содержать дроби, в каждом вычислении с одним или несколькими целочисленными типами все дроби в результате обрезаются. Посмотрите на это математическое выражение:
int result = 100 / 8;
Результат этого деления будет 12,5, но так как два числа являются целыми числами, фракция .5 обрезается. Результат, следовательно, всего 12.
Округление также происходит в подрезультатах больших вычислений.
С плавающей точкой Math
Java содержит два типа данных с плавающей точкой: float и double. Они могут содержать дроби в числах. Если нужны дробные выражения в математических выражениях, вы должны использовать один из этих типов данных. Вот пример математического выражения с плавающей точкой:
double result = 100 / 8;
Несмотря на то, что переменная результата теперь имеет тип с плавающей запятой (double), конечный результат по-прежнему равен 12 вместо 12,5. Причина в том, что оба значения в математическом выражении (100 и 8) оба являются целыми числами. Таким образом, результат деления одного на другое сначала преобразуется в целое число (12), а затем присваивается переменной результата.
Чтобы избежать округления вычислений, необходимо убедиться, что все типы данных, включенные в математическое выражение, являются типами с плавающей запятой. Например, вы могли бы сначала присвоить значения переменным с плавающей запятой следующим образом:
double no1 = 100; double no2 = 8; double result = no1 / no2;
Теперь переменная результата будет иметь значение 12,5.
В Java есть способ заставить все числа в расчете быть переменными с плавающей точкой. Вы ставите числа с большой буквы F или D. Вот пример:
double result = 100D / 8D;
Обратите внимание на прописные буквы D после каждого числа. Этот верхний регистр D говорит Java, что эти числа должны интерпретироваться как числа с плавающей запятой, и, таким образом, деление должно быть делением с плавающей запятой, которое сохраняет дроби вместо их обрезания
На самом деле вы также можете сделать число длинным, добавив суффикс числа к верхнему регистру L, но long по-прежнему является целочисленным типом, поэтому он не будет сохранять дробные части в вычислениях.
Точность с плавающей точкой
Типы данных с плавающей точкой не являются точными на 100%. Вы можете столкнуться с ситуациями, когда числа со многими дробями не складываются с ожидаемым числом. Если вычисление с плавающей запятой приводит к числу с большим количеством дробей, чем может обработать число с плавающей запятой или двойное число, дроби могут быть обрезаны. Конечно, заданная точность может быть более чем достаточной для многих типов вычислений, но имейте в виду, что дроби могут фактически быть отсечены.
Посмотрите:
double resultDbl3 = 0D; System.out.println("resultDbl3 = " + resultDbl3); for(int i=0; i<100; i++){ resultDbl3 += 0.01D; } System.out.println("resultDbl3 = " + resultDbl3);
Вывод выводится при выполнении этого кода с Java 8:
resultDbl3 = 0.0 resultDbl3 = 1.0000000000000007
Первый оператор System.out.println() правильно печатает значение 0.0, которое является начальным значением переменной resultDbl3.
Однако второй оператор System.out.println() выводит несколько странный результат. Добавление значения 0,01 к 0 всего 100 раз должно привести к значению 1,0, верно? Но каким-то образом окончательный результат 1.0000000000000007. Как видите, что-то не так во фракциях.
Обычно неточность с плавающей запятой незначительна, но все же важно знать об этом
Causes of Error Code 0xc0000001
If you have received this error on your PC, it means that there was a malfunction in your system operation. Common reasons include incorrect or failed installation or uninstallation of software that may have left invalid entries in your Windows registry, consequences of a virus or malware attack, improper system shutdown due to a power failure or another factor, someone with little technical knowledge accidentally deleting a necessary system file or registry entry, as well as a number of other causes. The immediate cause of the “Error Code: 0xc0000001” error is a failure to correctly run one of its normal operations by a system or application component.
1 Округление вещественных чисел
Как мы уже разбирали, при присваивании переменной типа вещественного числа оно всегда округляется вниз до целого — его дробная часть просто отбрасывается.
А ведь легко можно представить ситуацию, когда дробное число нужно округлить просто до ближайшего целого или вообще вверх. Что делать в этой ситуации?
Для этого и для многих похожих случаев в Java есть класс , у которого есть методы , , .
Метод
Метод округляет число до ближайшего целого:
Но, как говорится, есть нюанс: результат работы этого метода — целочисленный тип (не ). Вещественные числа ведь могут быть очень большими, поэтому разработчики Java решили использовать самый большой целочисленный тип, который есть в Java — .
Поэтому чтобы присвоить результат в переменную типа , программист должен явно указать компилятору, что он согласен с возможной потерей данных (вдруг число не поместится в тип ).
Примеры:
Команда | Результат |
---|---|
Метод
Метод округляет число до целого вверх, примеры:
Команда | Результат |
---|---|
Метод
Метод округляет число до целого вниз, примеры:
Команда | Результат |
---|---|
Хотя, для округления числа до целого вниз, будет проще использовать просто оператор приведения типа — :
Команда | Результат |
---|---|
Если вам сложно запомнить эти команды, вам поможет небольшой урок английского:
- — математика
- — круг/округлять
- — потолок
- — пол
Заключение
В этой статье я рассказывал в основном об округлении к меньшему по модулю, но есть . В некоторых случаях подходят именно они, и я оставлю читателю возможность изучить их и попробовать реализовать на Go. Но я надеюсь, что теперь вам стало понятно, как устроено округление в Go и как нужно тестировать реализации округления.
Думаю, команда Go приняла правильное решение, добавив функцию Round() в стандартную библиотеку. Без этого мы бы продолжали пользоваться различными некорректными реализациями.
Надеюсь, теперь вам стало ясно, что при работе с float есть много подводных камней, про которые порой забывают даже эксперты. Легко придумать или скопировать откуда-то однострочную реализацию, но сложно написать действительно корректную. Неудивительно, что корректно работающее округление появилось лишь в шестой мажорной версии Java (через 15 лет, прошедших с релиза Java 1.0 до выхода Java 7), и я рад, что Go прошёл этот путь быстрее.