在 Java 中舍入一个双精度数

Posted 2023-02-16

【中文标题】在 Java 中舍入一个双精度数

【英文标题】：Round a double in Java

【发布时间】：2014-02-26 09:22:24

【问题描述】：

我找到了一个很好的舍入解决方案：

static Double round(Double d, int precise) 
    BigDecimal bigDecimal = new BigDecimal(d);
    bigDecimal = bigDecimal.setScale(precise, RoundingMode.HALF_UP);
    return bigDecimal.doubleValue();

但是，结果令人困惑：

System.out.println(round(2.655d,2)); // -> 2.65
System.out.println(round(1.655d,2)); // -> 1.66

为什么要给出这个输出？我正在使用 jre 1.7.0_45。

【问题讨论】：

可以打印round方法中BigDecimal的值吗？

相关：***.com/questions/3730019/…

没有错。这就是floating point works。 2.655d 可能是2.654999...

是的，我想知道 java 文档中的邻居是什么意思。下一个内部位表示还是下一个字符串？

你从 double 创建一个 BigDecimal... 这就像试图从黄铁矿中制造黄金：它可能看起来像，但事实并非如此（即，不要那样做，使用黄金开始）

【参考方案1】：

你必须替换

BigDecimal bigDecimal = new BigDecimal(d);

与

BigDecimal bigDecimal = BigDecimal.valueOf(d);

你会得到预期的结果：

2.66
1.66

来自 Java API 的解释：

BigDecimal.valueOf(double val) - 使用 Double.toString() 方法提供的 double 的规范字符串表示。这是将双精度（或浮点）转换为 BigDecimal 的首选方法。

new BigDecimal(double val) - 使用 double 的二进制浮点值的精确十进制表示，因此此构造函数的结果可能有些不可预测。

【讨论】：

+1，我不知道。但是你应该解释一下why，这会有所作为。

@zapl:- 我试图在我的回答中解释这一点！如果我错过了什么，请告诉我

user3301492，你可以编辑你的答案，如果你把它放在那里而不是评论看起来会更好:) - @RahulTripathi +1 也没有遗漏，也许更多关于字符串转换的解释和然后，字符串构造函数通过不使用普通的 double 作为内部表示来创建精确的表示。

让我补充一点，在处理数字时，使用valuesOf 总是比使用new 更好。原因是，拥有BigDecimal first = new BigDecimal(x) 和BigDecimal second = new BigDecimal(x)，first == second 可能会输出false，而使用valueOf 而不是new 会导致与原始类型的行为更加一致（如果first = BigDecimal.valueOf(x) 和@987654334 @，那么 first == second 将永远是 true)。注意：我不太确定这对BigDecimals 是否有效，但它对其他Numbers 有效

@mardavi 实际上不能保证valueOf(x) == valueOf(x) 用于标准库Number 的任何 类型。 Integer 和 Long 的当前 OpenJDK 实现缓存了一些常用值（但不是所有值，因为这将花费更多的内存而不是它的价值），但是 Float 和 Double valueOf 方法只是调用构造函数。我仍然同意一般情况下最好使用valueOf。

【参考方案2】：

您可以尝试像这样更改您的程序：-

static Double round(Double d, int precise) 

BigDecimal bigDecimal = BigDecimal.valueOf(d);
bigDecimal = bigDecimal.setScale(precise, RoundingMode.HALF_UP);
return bigDecimal.doubleValue();

Sample Ideone

Success  time: 0.07 memory: 381184 signal:0
Rounded: 2.66
Rounded: 1.66

Success  time: 0.07 memory: 381248 signal:0
Rounded: 2.66
Rounded: 1.66

用BigDecimal.valueOf 而不是new BigDecimal 获得预期结果的原因，用Joachim Sauer 的话来说：

BigDecimal.valueOf(double) 将使用传入的 double 值的 canonical String representation 来实例化 BigDecimal 对象。换句话说：BigDecimal 对象的值将是您在执行System.out.println(d) 时看到的值。

但是，如果您使用new BigDecimal(d)，那么 BigDecimal 将尝试尽可能准确地表示双精度值。这通常会导致存储的数字比您想要的多。

因此导致您在节目中观看的一些混乱。

来自 Java 文档：

BigDecimal.valueOf(double val) - 使用 double 的规范字符串表示形式将 double 转换为 BigDecimal 由 Double.toString(double) 方法提供。

new BigDecimal(double val) -

将双精度数转换为精确小数的 BigDecimal double 的二进制浮点值的表示。规模 返回的 BigDecimal 是满足 (10scale × val) 是一个整数。备注：

此构造函数的结果可能有些难以预测。有人可能会假设用 Java 编写 new BigDecimal(0.1) 会创建一个 BigDecimal 正好等于 0.1（未缩放的值 1， 标度为 1)，但实际上等于 0.10000000000000000055511151231257827021181583404541015625。这是因为 0.1 不能完全表示为双精度（或者，对于那个 物质，作为任何有限长度的二进制分数）。因此，价值 传递给构造函数的不完全等于 0.1，尽管出现了。 另一方面，String 构造函数是完全可预测的：编写 new BigDecimal("0.1") 会创建一个 BigDecimal 正如人们所期望的那样，它恰好等于 0.1。因此，它 一般建议使用String构造函数 偏爱这个。 当必须将 double 用作 BigDecimal 的源时，请注意此构造函数提供了精确的转换；它没有给出 与使用 将双精度转换为字符串的结果相同 Double.toString(double) 方法，然后使用 BigDecimal(String) 构造函数。要获得该结果，请使用静态 valueOf(double) 方法。

【参考方案3】：

This test case 结束时非常不言自明：

public static void main (String[] args) throws java.lang.Exception

    System.out.println("Rounded: " + round(2.655d,2)); // -> 2.65
    System.out.println("Rounded: " + round(1.655d,2)); // -> 1.66


public static Double round(Double d, int precise)
       
    BigDecimal bigDecimal = new BigDecimal(d);
    System.out.println("Before round: " + bigDecimal.toPlainString());
    bigDecimal = bigDecimal.setScale(precise, RoundingMode.HALF_UP);
    System.out.println("After round: " + bigDecimal.toPlainString());
    return bigDecimal.doubleValue();

输出：

Before round: 2.654999999999999804600747665972448885440826416015625
After round: 2.65
Rounded: 2.65

Before round: 1.6550000000000000266453525910037569701671600341796875
After round: 1.66
Rounded: 1.66

一个肮脏的黑客来解决它是round in two steps：

static Double round(Double d, int precise)

    BigDecimal bigDecimal = new BigDecimal(d);
    System.out.println("Before round: " + bigDecimal.toPlainString());
    bigDecimal = bigDecimal.setScale(15, RoundingMode.HALF_UP);
    System.out.println("Hack round: " + bigDecimal.toPlainString());
    bigDecimal = bigDecimal.setScale(precise, RoundingMode.HALF_UP);
    System.out.println("After round: " + bigDecimal.toPlainString());
    return bigDecimal.doubleValue();

这里，15 比 double 可以表示的以 10 为底的最大位数少一点。输出：

Before round: 2.654999999999999804600747665972448885440826416015625
Hack round: 2.655000000000000
After round: 2.66
Rounded: 2.66

Before round: 1.6550000000000000266453525910037569701671600341796875
Hack round: 1.655000000000000
After round: 1.66
Rounded: 1.66

【讨论】：

这似乎是一个 hack，但它与 valueOf 使用的过程非常相似，只是更明确。转换为字符串会进行第一次舍入。

【参考方案4】：

如API中所说

此构造函数的结果可能有些不可预测。有人可能会假设用 Java 编写 new BigDecimal(0.1) 会创建一个 BigDecimal 正好等于 0.1（未缩放的值 1，与 比例为 1)，但实际上等于 0.10000000000000000055511151231257827021181583404541015625。这是因为 0.1 不能完全表示为双精度数（或者，对于 物质，作为任何有限长度的二进制分数）。因此，价值 传递给构造函数的不完全等于 0.1，尽管外观。

另一方面，String 构造函数是完全可预测的：编写 new BigDecimal("0.1") 创建一个 BigDecimal 正如人们所期望的那样，恰好等于 0.1。因此它是 一般建议使用String构造函数 偏爱这个。

当必须将 double 用作 BigDecimal 的源时，请注意此构造函数提供了精确的转换；它没有给出 结果与使用 Double.toString(double) 方法，然后使用 BigDecimal(String) 构造函数。要获得该结果，请使用静态 valueOf(double) 方法。

这是因为不能准确表示双精度值。所以你必须使用BigDecimal bigDecimal = BigDecimal.valueOf(d); 而不是BigDecimal bigDecimal = new BigDecimal(d);

【参考方案5】：

舍入 double 和 Double 本身并没有多大意义，因为 double 数据类型不能舍入（很容易，或根本？）。

你正在做的是：

将Double d 作为输入，在分隔符后面输入int precise 位数。 从d 创建一个BigDecimal。 将BigDecimal 正确舍入。 返回 BigDecimal 的 double 值，该值不再有四舍五入应用于它。

你可以有两种方式：

您可以返回一个代表圆角双精度的BigDecimal，然后再决定如何处理它。 您可以返回一个String，代表四舍五入的BigDecimal。

这两种方法中的任何一种都有意义。

【讨论】：

+1 因为这是最正确的答案。一个挑剔的问题：你当然可以四舍五入，实际上它们是隐式四舍五入的 - 但二进制，数字，而不是十进制。

【参考方案6】：

十进制数不能精确地用双精度表示。

所以 2.655 最终是这样的： 2.65499999999999980460074766597

而 1.655 最终是这样的： 1.655000000000000026645352591

【讨论】：

为什么第一个是499999..，第二个是500000..？

这不准确； 一些/许多十进制数无法表示。

嗯，是的，确切地说。由于 double 是二进制格式，所有具有精确二进制表示（适合 double）的十进制数都可以表示，而其他所有数字都不能。 Maroun，看看这个：binaryconvert.com/convert_double.html