Java的加减乘除运算

作为Java初学者，在学习了基本数据类型之后，大哥给我布置了作业，内容如下：

　　计算题:假如今天逛超市花了99.99 请用加减乘除，进行计算得到99.99这个结果。
　　要求：1，4个方法；

　　   　　 2，数值随意编写；

　　   　　 3，数值要用到int、long、float、double四种类型；

　　　　　4，都是返回值，实例化后打印。

　　一开始，我建了4个类，按照加减乘除的拼音分别命名为jia、jian、cheng、chu，代码如下所示。

public class jia {　　//加法
        int a = 10;
        long b = 35;
        float c = 36.95f;
        double d = 18.04;
    　　　　　　public void jiafa() {        
            　　　　double jia =a + b + c + d;
            　　　　System.out.println("加法运算结果是：" + jia);
     　　　　　}
}

public class jian {　　//减法
        long a = 300;
        int b = 18;
        float c = 128.7f;
        double d = 53.31;
            public void jianfa() {
                float jian = (float)(a - b - c - (double)d);
                System.out.println("减法运算结果是：" + jian);
            }
}

1 public class cheng {    //乘法
 2     int a = 1;
 3     long b = 1000000;
 4     float c = 0.000001f;
 5     double d = 99.99;
 6             public void chengfa() {
 7                 double cheng = a * b * c * d;
 8                 System.out.println("乘法运算结果是：" + cheng);
 9     　　　　 }
10 }

public class chu {    //除法
    int a = 1000;
    long b = 1000000;
    float c = 0.001f;
    double d = 99.99;
            public void chufa() {
            　　float chu = (float)((double)d/(a/b/c));
            　　System.out.println("除法运算结果是：" + chu);    
            }
}

然后，新建一个类，命名为yunsuan，将上述四则运算实例化并输出结果，代码如下：

public class yunsuan {
    public static void main(String[] args) {
        jia jiafa = new jia();           //实例化加法
        jian jianfa = new jian();        //实例化减法
        cheng chengfa = new cheng();     //实例化乘法
        chu chufa = new chu();           //实例化除法
         
        jiafa.jiafa();   //调用加法方法
        jianfa.jianfa();
        chengfa.chengfa();
        chufa.chufa();
    }
}

运行结果如下图：

　　除了乘法之外，其他的运算都没有得到我想要的99.99这个结果，这是为什么呢？

　　经过讲解和查阅资料之后，原来浮点数是不适合精确计算的，原因是计算机里面数的计算都是二进制计算的，我们其实输入的十进制数，有些十进制数转换成二进制是可以精确转换，而有些转换则不是精确转换，得到的是一个最靠近它的数，所以这里面就存在一个误差。另外，如果浮点数不进行计算时，在十进制里面浮点数能正确显示，如果浮点数参与了计算，那么浮点数二进制与十进制间的转换过程就会变得不可而知，变得不可逆。

　　那么要想使得到的结果精确，可以使用Java DecimalFormat 类，用于格式化十进制数字。

　　用法：　

import java.text.DecimalFormat;

double pi = 3.1415926;
DecimalFormat form = new DecimalFormat("#.00");
// #.00 表示两位小数 #.0000四位小数 以此类推

　　也可以使用Java在java.math包中提供的API类BigDecimal，用来对超过16位有效位的数进行精确的运算。

　　用法：

import java.math.BigDecimal;

double a = 3.1516;
BigDecimal b = new BigDecimal(Double.toString(a));

　　以加法为例，我们可以用BigDecimal求值，代码示例如下：

import java.math.BigDecimal;

BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(a));
BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(b));
BigDecimal b3 = new BigDecimal(Double.toString(c));
BigDecimal b4 = new BigDecimal(Double.toString(d));

double a= b1.add(b2).add(b3).add(b4).doubleValue();

　　这里还要注意的是，除法得到的结果是Infinity，这是因为整型和整型相除，得到的仍然是整型；a = 100，b = 1000，a/b 应该等于0.001，实际上得到的是0.0，由于0不能做除数，因此得到的值是无效的，因此就需要Java数值之间的强制转换，强制转换是将需要转换的数值转换为需要的类型。

float chu = (float)((double)d4/(a4/b4/c4));    　　　　　　 //错误写法
float chu = (float)((double)d4/((float)a4/(float)b4/c4)); //正确写法 

　　经过深入理解，将以上代码整合到一个yunsuan的文件里，代码如下：

import java.text.DecimalFormat;

public class yunsuan {
    public void jiafa(){
        int a1 = 10;
        long b1 = 35;
        float c1 = 36.95f;
        double d1 = 18.04;
        
        DecimalFormat form = new DecimalFormat("#.00");//保留两位小数
        double jia =a1 + b1 + c1 + d1;
        System.out.println("加法运算结果是：" + form.format(jia));
    }
    public void jianfa(){
        long a2 = 300;
        int b2 = 18;
        float c2 = 128.7f;
        double d2 = 53.31;
        
        DecimalFormat form = new DecimalFormat("#.00");//保留两位小数
        float jian = (float)(a2 - b2 - c2 - (double)d2);
        System.out.println("减法运算结果是：" + form.format(jian));
    }
    public void chengfa() {
        int a3 = 1;
        long b3 = 1000000;
        float c3 = 0.000001f;
        double d3 = 99.99;
        
        double cheng = a3 * b3 * c3 * d3;
        System.out.println("乘法运算结果是：" + cheng);
    }
    public void chufa() {
        int a4 = 1000;
        long b4 = 1000000;
        float c4 = 0.001f;
        double d4 = 99.99;

        float chu = (float)((double)d4/((float)a4/(float)b4/c4));
        System.out.println("除法运算结果是：" + chu);
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        yunsuan jiafa = new yunsuan();    //实例化
        yunsuan jianfa = new yunsuan();
        yunsuan chengfa = new yunsuan();
        yunsuan chufa = new yunsuan();
        
        jiafa.jiafa();
        jianfa.jianfa();
        chengfa.chengfa();
        chufa.chufa();
    }
}

　　亲测全部为99.99，结果正确。