Java中求Logn/log2 的精度问题
更新时间：2021年08月13日 11:44:28 作者：杨瘦锅
这篇文章主要介绍了Java中求Logn/log2 的精度问题，具有很好的参考价值，希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方，望不吝赐教
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);
}
/**
* 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脚本之家。
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