Java正確比較浮點數(shù)的方法
看下面這段代碼，將 d1 和 d2 兩個浮點數(shù)進行比較，輸出的結果會是什么？
double d1 = .1 * 3; double d2 = .3; System.out.println(d1 == d2);
按照正常邏輯來看，d1經(jīng)過計算之后的結果應該是0.3，最后打印的結果應該是 true，對吧？但是運行一下就會發(fā)現(xiàn)結果并不是 true 而是 false 。
輸出一下 d1，發(fā)現(xiàn)得到的答案不是想象中的 0.3 而是 0.30000000000000004，所以和 d2 進行比較結果自然是 false
如何正確地比較浮點數(shù)（單精度的 float 和雙精度的 double），不單單是 Java 特定的問題，在計算機的內(nèi)存中，存儲浮點數(shù)時使用的是 IEEE 754 標準，就會有精度的問題。
存儲和轉換的過程中浮點數(shù)容易引起一些較小的舍入誤差，正是這個原因，導致在比較浮點數(shù)的時候，不能使用“==”操作符——要求嚴格意義上的完全相等。
那么如何正確的比較浮點數(shù)呢？這里有兩種方案。
- 第一種方案是允許兩個值之間存在一點誤差（指定一個閾值），使用
Math.abs()方法來計算兩個浮點數(shù)之間差異的絕對值，如果這個差異在閾值范圍之內(nèi)，我們就認為兩個浮點數(shù)是相等的。
final double THRESHOLD = .0001;
double d1 = .1 * 3;
double d2 = .3;
if(Math.abs(d1-d2) < THRESHOLD) {
System.out.println("d1 和 d2 相等");
} else {
System.out.println("d1 和 d2 不相等");
}
Math.abs() 方法用來返回 double 的絕對值，如果 double 小于 0，則返回 double 的正值，否則返回 double。也就是說，abs() 后的結果絕對大于 0，如果結果小于閾值（THRESHOLD），我們就認為 d1 和 d2 相等。
- 第二種方案是使用 BigDecimal 類，可以指定要舍入的模式和精度，這樣就可以解決舍入的誤差。
以使用 BigDecimal 類的 compareTo() 方法對兩個數(shù)進行比較，該方法將會忽略小數(shù)點后的位數(shù)，怎么理解這句話呢？比如說 2.0 和 2.00 的位數(shù)不同，但它倆的值是相等的。
a.compareTo(b) 如果 a 和 b 相等，則返回 0，否則返回 -1。
tips: 不要使用
equals()方法對兩個 BigDecimal 對象進行比較，這是因為 equals() 方法會考慮位數(shù)，如果位數(shù)不同，則會返回 false，盡管數(shù)學值是相等的。
BigDecimal a = new BigDecimal("2.00");
BigDecimal b = new BigDecimal("2.0");
System.out.println(a.equals(b));
System.out.println(a.compareTo(b) == 0);
上面的代碼中 a.equals(b) 的結果就為 false，因為 2.00 和 2.0 小數(shù)點后的位數(shù)不同，但 a.compareTo(b) == 0 的結果就為 true，因為 2.00 和 2.0 在數(shù)學層面的值的確是相等的。
compareTo() 方法比較的過程非常嚴謹，源碼如下：
private int compareMagnitude(BigDecimal val) {
// Match scales, avoid unnecessary inflation
long ys = val.intCompact;
long xs = this.intCompact;
if (xs == 0)
return (ys == 0) ? 0 : -1;
if (ys == 0)
return 1;
long sdiff = (long)this.scale - val.scale;
if (sdiff != 0) {
// Avoid matching scales if the (adjusted) exponents differ
long xae = (long)this.precision() - this.scale; // [-1]
long yae = (long)val.precision() - val.scale; // [-1]
if (xae < yae)
return -1;
if (xae > yae)
return 1;
if (sdiff < 0) {
// The cases sdiff <= Integer.MIN_VALUE intentionally fall through.
if ( sdiff > Integer.MIN_VALUE &&
(xs == INFLATED ||
(xs = longMultiplyPowerTen(xs, (int)-sdiff)) == INFLATED) &&
ys == INFLATED) {
BigInteger rb = bigMultiplyPowerTen((int)-sdiff);
return rb.compareMagnitude(val.intVal);
}
} else { // sdiff > 0
// The cases sdiff > Integer.MAX_VALUE intentionally fall through.
if ( sdiff <= Integer.MAX_VALUE &&
(ys == INFLATED ||
(ys = longMultiplyPowerTen(ys, (int)sdiff)) == INFLATED) &&
xs == INFLATED) {
BigInteger rb = val.bigMultiplyPowerTen((int)sdiff);
return this.intVal.compareMagnitude(rb);
}
}
}
if (xs != INFLATED)
return (ys != INFLATED) ? longCompareMagnitude(xs, ys) : -1;
else if (ys != INFLATED)
return 1;
else
return this.intVal.compareMagnitude(val.intVal);
}
接下來，用 BigDecimal 來解決開頭的問題。
BigDecimal d1 = new BigDecimal("0.1");
BigDecimal three = new BigDecimal("3");
BigDecimal d2 = new BigDecimal("0.3");
d1 = d1.multiply(three);
System.out.println("d1 = " + d1);
System.out.println("d2 = " + d2);
System.out.println(d1.compareTo(d2));
程序輸出的結果如下：
d1 = 0.3 d2 = 0.3 0
d1 和 d2 都為 0.3，所以 compareTo() 的結果就為 0，表示兩個值是相等的。
總結一下，在遇到浮點數(shù)的時候，千萬不要使用 == 操作符來進行比較，因為有精度問題。要么使用閾值來忽略舍入的問題，要么使用 BigDecimal 來替代 double 或者 float。
以上就是Java正確比較浮點數(shù)的方法的詳細內(nèi)容，更多關于Java 正確比較浮點數(shù)的資料請關注腳本之家其它相關文章！
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