Java BigInteger类详解与应用小结

// 通过字符串构造
BigInteger num1 = new BigInteger("123456789012345678901234567890");
// 通过静态方法构造
BigInteger num2 = BigInteger.valueOf(999999999L);

BigInteger a = new BigInteger("123456789");
BigInteger b = BigInteger.valueOf(987654321L);
BigInteger sum = a.add(b); // 返回1111111110

BigInteger difference = b.subtract(a); // 返回864197532

BigInteger product = a.multiply(b); // 返回121932631137021795

BigInteger quotient = b.divide(a); // 返回8

BigInteger modResult = new BigInteger("100").mod(BigInteger.valueOf(3)); // 返回1

BigInteger power = BigInteger.valueOf(2).pow(100); // 计算2^100

BigInteger modPowResult = new BigInteger("5").modPow(new BigInteger("3"), BigInteger.TEN); // (5^3)%10=125%10=5

int comparison = new BigInteger("100").compareTo(new BigInteger("200")); // 返回-1（小于）
if (comparison < 0) {
    System.out.println("100小于200");
}

// 生成1024位可能素数（概率性测试）
BigInteger prime = BigInteger.probablePrime(1024, new SecureRandom());

// 安全转换（溢出时抛异常）
try {
    int safeInt = new BigInteger("2147483647").intValueExact();
} catch (ArithmeticException e) {
    System.err.println("超出int范围");
}

BigInteger gcd = new BigInteger("12").gcd(new BigInteger("18")); // 返回6

BigInteger shifted = BigInteger.ONE.shiftLeft(10); // 1左移10位=1024

int sign = new BigInteger("-100").signum(); // 返回-1

// RSA密钥生成示例片段
BigInteger p = BigInteger.probablePrime(2048, new SecureRandom());
BigInteger q = BigInteger.probablePrime(2048, new SecureRandom());
BigInteger modulus = p.multiply(q);

// 计算100! 
BigInteger factorial = BigInteger.ONE;
for (int i = 1; i <= 100; i++) {
    factorial = factorial.multiply(BigInteger.valueOf(i));
}

BigInteger original = BigInteger.TEN;
original.add(BigInteger.ONE); // 原对象仍为10
BigInteger newValue = original.add(BigInteger.ONE); // 新对象为11

// 低效写法
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    value = value.add(BigInteger.ONE);
}
// 推荐优化
value = value.add(BigInteger.valueOf(1000));

try {
    BigInteger zero = BigInteger.ZERO;
    BigInteger result = value.divide(zero); // 触发ArithmeticException
} catch (ArithmeticException e) {
    System.err.println("除零错误");
}

// 转换为二进制字符串
String binary = new BigInteger("255").toString(2); // 返回"11111111"
// 十六进制转换
String hex = new BigInteger("255").toString(16); // 返回"ff"

// 测试第5位（从右往左，0开始）
boolean bitStatus = new BigInteger("32").testBit(5); // 32=100000，第5位为1