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Java中BigInteger類(lèi)的使用方法詳解(全網(wǎng)最新)

 更新時(shí)間:2023年05月17日 11:47:36   作者:Java Punk  
這篇文章主要介紹了Java中BigInteger類(lèi)的使用方法詳解,常用最全系列,本章作為筆記使用,內(nèi)容比較全面,但常用的只有:構(gòu)造函數(shù),基本運(yùn)算以及compareTo(),intValue(),setBit(),testBit()方法,需要的朋友可以參考下

在 Java 中,有許多數(shù)字處理的類(lèi),比如 Integer類(lèi),但是Integer類(lèi)有一定的局限性。

我們都知道 Integer 是 Int 的包裝類(lèi),int 的最大值為 2^31-1。若希望描述更大的整數(shù)數(shù)據(jù)時(shí),使用Integer 數(shù)據(jù)類(lèi)型就無(wú)法實(shí)現(xiàn)了,所以Java中提供了BigInteger 類(lèi)。

BigInteger類(lèi)型的數(shù)字范圍較Integer,Long類(lèi)型的數(shù)字范圍要大得多,它支持任意精度的整數(shù),也就是說(shuō)在運(yùn)算中 BigInteger 類(lèi)型可以準(zhǔn)確地表示任何大小的整數(shù)值而不會(huì)丟失任何信息。

下面,讓我們一起來(lái)學(xué)習(xí)一下BigInteger的常用方法:

正文:

讀入方法

nextBigInteger():控制臺(tái)讀入一個(gè)BigInteger型數(shù)據(jù),類(lèi)似于int型的nextInt();

//讀入方法:nextBigInteger()
	@Test
	public void test5() {
		Scanner scan = new Scanner(System.in);				// 讀入
		int n = scan.nextInt(); 							// 讀入一個(gè)int;
		BigInteger m = scan.nextBigInteger();				// 讀入一個(gè)BigInteger;
		while(scan.hasNext()){	
			System.out.print("scan.hasNext()=" + scan.hasNext());
		}
	}

構(gòu)造方法

默認(rèn)為十進(jìn)制,也是我們最常用的,同時(shí)也支持自定義進(jìn)制類(lèi)型(已存在的);

//進(jìn)制轉(zhuǎn)換
	@Test
	public void testScale() {
		//在構(gòu)造將函數(shù)時(shí),把radix進(jìn)制的字符串轉(zhuǎn)化為BigInteger
		String str = "1011100111";
		int radix = 2;
		BigInteger interNum1 = new BigInteger(str,radix);	//743
		//我們通常不寫(xiě),則是默認(rèn)成10進(jìn)制轉(zhuǎn)換,如下:
		BigInteger interNum2 = new BigInteger(str);			//1011100111
	}

基本運(yùn)算

返回值為BigInteger類(lèi)型:add(),subtract(),multiply(),divide(),mod(),remainder(),pow(),abs(),negate();

//基本運(yùn)算:add(),subtract(),multiply(),divide(),mod(),remainder(),pow(),abs(),negate()
	@Test
	public void testBasic() {
		BigInteger a = new BigInteger("13");
		BigInteger b = new BigInteger("4");
		int n = 3;
		//1.加
		BigInteger bigNum1 = a.add(b);			//17
		//2.減
		BigInteger bigNum2 = a.subtract(b);		//9
		//3.乘
		BigInteger bigNum3 = a.multiply(b);		//52
		//4.除
		BigInteger bigNum4 = a.divide(b);		//3
		//5.取模(需 b > 0,否則出現(xiàn)異常:ArithmeticException("BigInteger: modulus not positive"))
		BigInteger bigNum5 = a.mod(b);			//1
		//6.求余
		BigInteger bigNum6 = a.remainder(b);	//1
		//7.平方(需 n >= 0,否則出現(xiàn)異常:ArithmeticException("Negative exponent"))
		BigInteger bigNum7 = a.pow(n);			//2197
		//8.取絕對(duì)值
		BigInteger bigNum8 = a.abs();			//13
		//9.取相反數(shù)
		BigInteger bigNum9 = a.negate();		//-13
	}

比較大小

compareTo()返回一個(gè)int型數(shù)據(jù):1 大于; 0 等于; -1 小于;
max(),min():分別返回大的(小的)那個(gè)BigInteger數(shù)據(jù);

//比較大小:compareTo(),max(),min()
	@Test
	public void testCompare() {
		BigInteger bigNum1 = new BigInteger("52");
		BigInteger bigNum2 = new BigInteger("27");
		//1.compareTo():返回一個(gè)int型數(shù)據(jù)(1 大于; 0 等于; -1 小于)
		int num = bigNum1.compareTo(bigNum2);			//1
		//2.max():直接返回大的那個(gè)數(shù),類(lèi)型為BigInteger
		//	原理:return (compareTo(val) > 0 ? this : val);
		BigInteger compareMax = bigNum1.max(bigNum2);	//52
		//3.min():直接返回小的那個(gè)數(shù),類(lèi)型為BigInteger
		//	原理:return (compareTo(val) < 0 ? this : val);
		BigInteger compareMin = bigNum1.min(bigNum2);	//27
	}

常量

ZERO,ONE,TEN 返回值為BigInteger類(lèi)型:有朋友提到的-1,2,源碼注釋里面已表明不再輸出(Not exported.);

//常量(返回BigInteger類(lèi)型)
	//有朋友提到的-1和2,源碼注釋里面已表明不再輸出(Not exported.)
	@Test
	public void testFinalNum() {
		//0
		BigInteger zero = BigInteger.ZERO;
		//1
		BigInteger one = BigInteger.ONE;
		//10
		BigInteger ten = BigInteger.TEN;
	}

類(lèi)型轉(zhuǎn)換

將BigInteger數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成基本數(shù)據(jù)類(lèi)型,還可以轉(zhuǎn)換成radix進(jìn)制的字符串形式;

//類(lèi)型轉(zhuǎn)換(返回類(lèi)型如下)
	@Test
	public void testToAnother() {
		BigInteger bigNum = new BigInteger("52");
		int radix = 2;
		//1.轉(zhuǎn)換為bigNum的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式
		byte[] num1 = bigNum.toByteArray();
		//2.轉(zhuǎn)換為bigNum的十進(jìn)制字符串形式
		String num2 = bigNum.toString();		//52
		//3.轉(zhuǎn)換為bigNum的radix進(jìn)制字符串形式
		String num3 = bigNum.toString(radix);	//110100
		//4.將bigNum轉(zhuǎn)換為int
		int num4 = bigNum.intValue();
		//5.將bigNum轉(zhuǎn)換為long
		long num5 = bigNum.longValue();
		//6.將bigNum轉(zhuǎn)換為float
		float num6 = bigNum.floatValue();
		//7.將bigNum轉(zhuǎn)換為double
		double num7 = bigNum.doubleValue();
	}

二進(jìn)制運(yùn)算

返回值為BigInteger類(lèi)型,此類(lèi)方法不常用,有備無(wú)患;

//二進(jìn)制運(yùn)算(返回類(lèi)型都為BigInteger,不常用,但有備無(wú)患)
	@Test
	public void testBinaryOperation() {
		BigInteger a = new BigInteger("13");
		BigInteger b = new BigInteger("2");
		int n = 1;
		//1.與:a&b
		BigInteger bigNum1 = a.and(b);			//0
		//2.或:a|b
		BigInteger bigNum2 = a.or(b);			//15
		//3.異或:a^b
		BigInteger bigNum3 = a.xor(b);			//15
		//4.取反:~a
		BigInteger bigNum4 = a.not();			//-14
		//5.左移n位: (a << n)
		BigInteger bigNum5 = a.shiftLeft(n);	//26
		//6.右移n位: (a >> n)
		BigInteger bigNum6 = a.shiftRight(n);	//6
	}

權(quán)限控制

setBit(),testBit():可用于菜單的權(quán)限控制,非常好用,原理如下:

//權(quán)限控制:setBit(),testBit()
	@Test
	public void testSetAndTest() {
		//1.封裝數(shù)據(jù)(setBit的值需 >= 0,否則出現(xiàn)異常:ArithmeticException("Negative bit address"))
		BigInteger permission = new BigInteger("0");
		BigInteger numBig = permission.setBit(2);
		numBig = numBig.setBit(5);
		numBig = numBig.setBit(13);
		numBig = numBig.setBit(66);
		System.out.println("原理:" + numBig);	
		// 原理:73786976294838214692 = 2^2+2^5+2^13+2^66 次方的和;
		// 看??!即使這么大的數(shù)也不會(huì)溢出,而int最大值只有2147483647;
		//2.取值驗(yàn)證(返回Boolean型)
		boolean flag1 = numBig.testBit(2);		//true
		boolean flag2 = numBig.testBit(5);		//true
		boolean flag3 = numBig.testBit(13);		//true
		boolean flag4 = numBig.testBit(66);		//true
		boolean flag5 = numBig.testBit(27);		//false
	}

源碼分析

setBit():將set進(jìn)去變量作為二進(jìn)制數(shù),計(jì)算它們的和,并以十進(jìn)制顯示;
testBit():與setBit()相反,驗(yàn)證this的二進(jìn)制組成元素中是否包含傳入的變量;

//權(quán)限控制源碼分析:
	//1.setBit()原理:計(jì)算this與2的n次方的和
	public BigInteger setBit(int n) {
		if (n < 0)
			throw new ArithmeticException("Negative bit address");
		int intNum = n >>> 5;
		int[] result = new int[Math.max(intLength(), intNum+2)];
		for (int i=0; i < result.length; i++)
			result[result.length-i-1] = getInt(i);
		result[result.length-intNum-1] |= (1 << (n & 31));
		return valueOf(result);
	}
	//2.testBit()原理:計(jì)算this的值中是否包含2的n次方
	public boolean testBit(int n) {
		if (n < 0)
			throw new ArithmeticException("Negative bit address");
		return (getInt(n >>> 5) & (1 << (n & 31))) != 0;
	}

小結(jié)

  • BigInteger也是不可變的,在進(jìn)行每一步運(yùn)算時(shí),都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的對(duì)象。都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的對(duì)象。發(fā)生異常算術(shù)條件時(shí),會(huì)拋出ArithmeticException異常。例如,一個(gè)整數(shù)除以“0”,會(huì)拋出一個(gè)這個(gè)類(lèi)的實(shí)例;
  • 假設(shè)計(jì)算一個(gè)int數(shù)據(jù)平方與另一個(gè)大小的問(wèn)題,很可能會(huì)內(nèi)存溢出。除了使用二分法外,利用BigInteger的compareTo方法也是一個(gè)好選擇,簡(jiǎn)單易懂,而且不需要算法支持;
  • 本章作為筆記使用,內(nèi)容比較全面,但常用的只有:構(gòu)造函數(shù),基本運(yùn)算以及compareTo(),intValue(),setBit(),testBit()方法;
  • setBit()和testBit()方法可用于菜單的權(quán)限控制,小編在開(kāi)發(fā)中多次嘗試,非常好用。很多微博有相關(guān)介紹,在這里我不做項(xiàng)目演示了。

到此這篇關(guān)于Java中BigInteger類(lèi)的使用方法詳解,常用最全系列!的文章就介紹到這了,更多相關(guān)java BigInteger使用內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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