Java中求Logn/log2 的精度问题

网友投稿 276 2022-12-19

Java中求Logn/log2 的精度问题

目录java求Logn/log2精度例如程序如下:java 处理高精度计算使用的BigDecimal类的时候需要注意的地方:

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

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:

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

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);

}

/** http://

* 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();

}

}

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