JAVA 精确计算

在 Java 程序中使用浮点数和小数充满着陷阱。浮点数和小数不象整数一样“循规蹈矩”，不能假定浮点计算一定产生整型或精确的结果，虽然它们的确“应该”那样做。最好将浮点运算保留用作计算本来就不精确的数值，譬如测量。如果需要表示定点数（譬如，几美元和几美分），则使用 DE>BigDecimalDE> 。

import java.math.BigDecimal;
import java.text.DecimalFormat;

/**
*   由于Java的基本数据类型不能够对浮点数进行精确运算，
* 这个工具类提供精确的浮点数运算，包括加减乘除和四舍五入。
*/
public class Arithmetic4Double {
   //默认除法运算精度
   private static final int DEF_DIV_SCALE = 10;
 
   //所有方法均用静态方法实现，不允许实例化
   private Arithmetic4Double() {}

   /**
    * 实现浮点数的加法运算功能
    * @param v1 加数1
    * @param v2 加数2
    * @return v1+v2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();
   }
  
   /**
    * 实现浮点数的减法运算功能
    * @param v1 被减数
    * @param v2 减数
    * @return v1-v2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();
   }
  
   /**
    * 实现浮点数的乘法运算功能
    * @param v1 被乘数
    * @param v2 乘数
    * @return v1×v2的积
    */
   public static double multi(double v1,double v2) {
       BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
       BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
       return b1.multiply(b2).doubleValue();
   }

   /**
    * 实现浮点数的除法运算功能
    * 当发生除不尽的情况时，精确到小数点以后DEF_DIV_SCALE位(默认为10位)，后面的位数进行四舍五入。
    * @param v1 被除数
    * @param v2 除数
    * @return v1/v2的商
    */
   public static double div(double v1,double v2) {
    if (v2 == 0d) {
           throw new IllegalArgumentException(
               "The v2 can not equal zero");
       }
    BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1));
       BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2));
       return b1.divide(b2,DEF_DIV_SCALE,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
   }

   /**
    * 实现浮点数的除法运算功能
    * 当发生除不尽的情况时，精确到小数点以后scale位，后面的位数进行四舍五入。
    * @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 v1/v2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();
   }

   /**
    * 提供精确的小数位四舍五入功能
    * @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();
   }
  
   public static void main(String[] args) {
       double du = div(-1, 1);
       DecimalFormat df = new DecimalFormat("#####################.###############");
       System.err.println(df.format(du).toString());
   }
}