Java双打不擅长数学

Question

我目前正在用java编写计算器程序。这是我的第一个java程序，我习惯于c ++。

我注意到java中的双打完全不像c ++中的双打。 在java和c ++中尝试这个 4.1 * 3个
该/ 0.1

应该是
12.3然后123，c ++给出了这个结果，但java给出了 12.299999999999999和122.99999999999999

我怎样才能在c ++中使用双打进行数学运算，我知道你在程序中使用12.299999999999999的任何东西都不会与12.3相比没有区别，但是当用户正在读数字时，这非常难看。我已经查看了BigDecimal类，但是我不能对该类执行trig和logarithms以及

Answer 1

数学是一样的;显示不同，因为大多数C / C ++显示格式都是数字，以避免最低有效位的不精确。

Answer 2

那么，为什么这不精确呢？：4.1已经不能精确表示为二进制数（无论是固定点还是浮点数），所以它舍入到下一个double值。12.3将此乘以3不会改变不可表示的事实，但会放大错误，因此它现在是一个不同的二进制值，而不是从十进制0.1转换得到的。因此，当你再次将它转换为十进制时，你得到的是带有很多9的数字。

当它与10相乘时，您只需将误差再次放大10.（再次除以0.1会引入更多错误，因为NumberFormat也不能完全表示。）

您的C ++程序可能使用了完全相同的操作。在Java中显示不同的原因是它显示了从字符串中重现数字所需的所有数字，而您的C ++输出函数以某种方式对其进行舍入。 （由于您没有显示输出代码，我们无法确定您在那里做了什么。）

输出人类用户要摘要的数字时，请使用Formatter（在java.text中）或{{1}}（在java.util中）。

Answer 3

  

我注意到java中的双打完全不像c ++中的双打。

事实上，Java将使用与C ++完全相同的双精度表示，并且算术（很可能）在内部生成完全相同的值。

这里的基本问题是二进制浮点数表示和十进制表示之间没有精确的1对1映射。诸如12.3之类的数字不能精确地表示为二进制浮点数。这是一种数学上的不可能性。

要理解这一点（你应该），请阅读"What Every Computer Scientist Should Know About Floating-Point Arithmetic"。

您正在观察的差异将是由于格式代码的差异导致将double值转换为输出的数字。在Java情况下，代码提供了它可以实现的实际双精度的最准确的十进制表示。在C ++的情况下，它将最低有效数字四舍五入...这给出了您期望的数字，但不是最准确的十进制数字。

两种方法都不对。他们只是不同。如果希望Java将数字显示为舍入到一定数量的数字，则可以使用其中一个Java格式化程序类来执行此操作。

另一种方法是使用BigDecimal类在Java中完成所有计算器算术运算。这将为您提供精确的数字，模拟您在高中学到的十进制算术的局限性;例如你不能用十进制精确表示1/3的分数。缺点是BigDecimal算术比浮点慢许多个数量级，并且API使用起来比较麻烦。

Answer 4

The Dude， Java双打并不擅长数学，它们很慢，但与Java的双（小的）（或任何其他64位IEEE 754）一样精确。 BigDecimal甚至更慢。

（如果Dude遵守，那就不知道了）

Answer 5

每个算术模型都代表精度，空间和速度之间的权衡。

浮点，无论语言牺牲了一些精度，节省空间和增加速度。

固定点是一种不同的权衡，任意精度算术是另一种。

如果您想要复杂的任意精度计算，您需要一个专用的数学库，如Apache commons-math或apfloat。

Answer 6

你看过java.lang.StrictMath了吗？从javadocs我得到的印象是，它可能更接近C，但我没有做太多的数学，也无法确定。

否则我同意geekosaur：输出可能是唯一的问题，java.text.NumberFormat可能会有所帮助。