Java中的数学 - 不同对象的不同结果

时间:2012-06-06 12:07:52

标签: java math

我正在为我正在处理的应用程序计算得到一些奇怪的结果,我认为这里的某个人可能能够帮助弄清楚发生了什么。

此特定计算的要求表明计算应如下所示:

A和B已知

A * B = C

对于这个特定的计算

A = 0.0410
B = 123456789010

以下是我看到的结果:

计算器:

0.0410 * 123456789010 = 5061728349.41

爪哇:

B是双倍的:

0.0410f * 123456789010d = 5.061728489223363E9 = 5061728489.223363

B很长:

0.0410f * 123456789010l = 5.0617288E9 

对于我来说,精度的损失并不重要(我只需要9位数的精度),而不是10s和1s点的差异。为什么使用double进行计算会给我"错误"结果?

顺便说一下,我尝试使用BigDecimal进行计算,并得到与使用double时相同的结果。

5 个答案:

答案 0 :(得分:6)

发生的各种类型转换由JLS #5.6.2指定。在你的情况下(摘录):

  
      
  • 如果任一操作数的类型为double,则另一个操作数转换为double。
  •   
  • 否则,如果任一操作数的类型为float,则另一个操作数转换为float。
  •   

0.0410f * 123456789010d = 506172848.9223363中,0.0410f首先转换为双倍,不一定等于0.0410d。实际上你可以尝试一下,看看那不是:

    double d1 = 0.041d;
    double d2 = 0.041f;
    System.out.println(new BigDecimal(d1));
    System.out.println(new BigDecimal(d2));

输出:

  

0.041000000000000001720845688168992637656629085540771484375
  0.041000001132488250732421875

在下一个例子中:

0.0410f * 123456789010L = 506172832

将long转换为float,您可以使用此示例验证:

    float f1 = 0.0410f;
    float f2 = 123456789010L;
    System.out.println(new BigDecimal(f1)); // 0.041000001132488250732421875
    System.out.println(new BigDecimal(f2)); // 123456790528
    System.out.println(new BigDecimal(0.0410f * 123456789010L)); // 5061728768
    System.out.println(new BigDecimal(f1 * f2)); // 5061728768

对于浮动/双重操作的精度,请检查this question

最后,如果你使用BigDecimal,你会得到正确答案:

    BigDecimal a = new BigDecimal("0.041");
    BigDecimal b = new BigDecimal("123456789010");
    System.out.println(a.multiply(b)); // outputs 5061728349.410

答案 1 :(得分:2)

TLDR答案:浮动无法更准确地代表“正确”答案。请改用双。此外,乘法也将在没有明确演员的情况下完成。

答案我使用http://www.ideone.com

  A      B     C      
float  long  float  5061728768.000000
double long  double 5061728489.223363

问题是浮点数的精度远小于一倍,所以当乘以一个大数(例如你的10 ^ 10值)时,你会在乘法中失去这个精度。如果我们明确地将A转换为双倍乘法:

double C = ((double)A)*B; //=5061728489.223363

然后我们回到额外的精度。如果我们将双重答案转回浮点数:

float C = (float)((double)((double)A)*B); //=5061728256.000000 

您会看到答案再次不同。使用乘法的结果类型,因此在此实例中double,但强制转换为float会降低精度。如果没有明确的情况加倍(double C=A*B),则使用float类型。对于两个强制转换,乘法都是双精度,并且在乘法后精度会丢失

答案 2 :(得分:1)

第一个计算使用double(64位),第二个浮点数(32位)。你所看到的是“四舍五入的错误”。

在这两种情况下,它都是浮点计算,但在第二种情况下,不涉及“双”参数,因此它只使用32位算法。

引用Java language spec

  

如果二元运算符的至少一个操作数是浮点类型,则操作是浮点运算,即使另一个是整数运算。

     

如果数值运算符的至少一个操作数是double类型,则使用64位浮点运算执行运算,并且数值运算符的结果是double类型的值。如果另一个操作数不是double,则首先将其扩展(第5.1.5节)以通过数字提升键入double(第5.6节)。

     

否则,使用32位浮点运算执行运算,并且数值运算符的结果是float类型的值。 (如果另一个操作数不是浮点数,则首先将其扩展为通过数字提升键入float。)

答案 3 :(得分:1)

您的问题的答案可能在Java语言规范的Floating point operation sectionthis older post中。由于隐含的转换正在发生,您可能会遇到舍入错误。

适用于您的情况的报价是

第三次操作:

  

如果二元运算符的至少一个操作数是   浮点类型,那么操作是浮点运算,   即使另一个是不可或缺的。

第二次操作:

  

如果数值运算符的至少一个操作数是类型的   double,然后使用64位浮点执行操作   算术,并且数值运算符的结果是值   双打。如果另一个操作数不是double,则首先加宽   (§5.1.5)通过数字提升键入double(§5.6)。

第一次操作

  

否则,使用32位浮点执行操作   算术,并且数值运算符的结果是值   键入float。 (如果另一个操作数不是浮点数,则首先加宽   通过数字促销键入float。)

因此,你不应该担心,但如果有必要,你可以决定你想要的精度是多少,并使用适当的铸造。

答案 4 :(得分:1)

32位IEEE浮点数具有7位精度; 64位允许16.这就是你得到的。如果这些都不够,则必须使用BigDecimal。

实现IEE标准的每种语言中都是如此,而不仅仅是Java。