BigInteger

Reads: 5220 Edit

BigInteger

在Java中,由CPU原生提供的整型最大范围是64位long型整数。使用long型整数可以直接通过CPU指令进行计算,速度非常快。

如果我们使用的整数范围超过了long型怎么办?这个时候,就只能用软件来模拟一个大整数。java.math.BigInteger就是用来表示任意大小的整数。BigInteger内部用一个int[]数组来模拟一个非常大的整数:

BigInteger bi = new BigInteger("1234567890");
System.out.println(bi.pow(5)); // 2867971860299718107233761438093672048294900000

BigInteger做运算的时候,只能使用实例方法,例如,加法运算:

BigInteger i1 = new BigInteger("1234567890");
BigInteger i2 = new BigInteger("12345678901234567890");
BigInteger sum = i1.add(i2); // 12345678902469135780

long型整数运算比,BigInteger不会有范围限制,但缺点是速度比较慢。

也可以把BigInteger转换成long型:

BigInteger i = new BigInteger("123456789000");
System.out.println(i.longValue()); // 123456789000
System.out.println(i.multiply(i).longValueExact()); // java.lang.ArithmeticException: BigInteger out of long range

使用longValueExact()方法时,如果超出了long型的范围,会抛出ArithmeticException

BigIntegerIntegerLong一样,也是不可变类,并且也继承自Number类。因为Number定义了转换为基本类型的几个方法:

  • 转换为bytebyteValue()
  • 转换为shortshortValue()
  • 转换为intintValue()
  • 转换为longlongValue()
  • 转换为floatfloatValue()
  • 转换为doubledoubleValue()

因此,通过上述方法,可以把BigInteger转换成基本类型。如果BigInteger表示的范围超过了基本类型的范围,转换时将丢失高位信息,即结果不一定是准确的。如果需要准确地转换成基本类型,可以使用intValueExact()longValueExact()等方法,在转换时如果超出范围,将直接抛出ArithmeticException异常。

如果BigInteger的值甚至超过了float的最大范围(3.4x1038),那么返回的float是什么呢?

// BigInteger to float
import java.math.BigInteger;
----
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        BigInteger n = new BigInteger("999999").pow(99);
        float f = n.floatValue();
        System.out.println(f);
    }
}

小结

BigInteger用于表示任意大小的整数;

BigInteger是不变类,并且继承自Number

BigInteger转换成基本类型时可使用longValueExact()等方法保证结果准确。


Comments

Make a comment