• Java语言基础问题


    一、动手实验:

    案例:

      为什么double类型的数值进行运算得不到“数学上精确”的结果?

    这个涉及到二进制与十进制的转换问题。

    N进制可以理解为:数值×基数的幂,例如我们熟悉的十进制数123.4=1×10²+2×10+3×(10的0次幂)+4×(10的-1次幂);其它进制的也是同理,例如二进制数11.01=1×2+1×(2的0次幂)+0+1×(2的-2次幂)=十进制的3.25。

    double类型的数值占用64bit,即64个二进制数,除去最高位表示正负符号的位,在最低位上一定会与实际数据存在误差(除非实际数据恰好是2的n次方)。

    举个例子来说,比如要用4bit来表示小数3.26,从高到低位依次对应2的1,0,-1,-2次幂,根据最上面的分析,应当在二进制数11.01(对应十进制的3.25)和11.10(对应十进制的3.5)之间选择。

    简单来说就是我们给出的数值,在大多数情况下需要比64bit更多的位数才能准确表示出来(甚至是需要无穷多位),而double类型的数值只有64bit,后面舍去的位数一定会带来误差,无法得到“数学上精确”的结果。

      解决方案:

    Java中提供了大数字(超过16位有效位)的操作类,即 java.math.BinInteger 类和 java.math.BigDecimal 类,用于高精度计算.

    其中 BigInteger 类是针对大整数的处理类,而 BigDecimal 类则是针对大小数的处理类.

    BigDecimal 类的实现用到了 BigInteger类,不同的是 BigDecimal 加入了小数的概念.

    float和Double只能用来做科学计算或者是工程计算;在商业计算中,对数字精度要求较高,必须使用 BigInteger 类和 BigDecimal 类,它支持任何精度的定点数,可以用它来精确计算货币值.

    BigDecimal类创建的是对象,不能使用传统的+、-、*、/等算术运算符直接对其进行数学运算,而必须调用其对应的方法.方法的参数也必须是BigDecimal类型的对象.

    使用方法:

    BigDecimal BigDecimal(String s);  

    static BigDecimal valueOf(double d);  

    二、动手动脑:

      以下代码的输出结果是什么?

                       int X=100;

                       int Y=200;

                       System.out.println("X+Y="+X+Y);

                       System.out.println(X+Y+"=X+Y");

     

       为什么会有这样的输出结果? 

    因为System.out.println("X+Y="+X+Y);意思就是依次输出“X+Y=”和X、Y的值,若想要输出和应该使用(X+Y)或者System.out.println(X+Y+"=X+Y");此题涉及运算符号优先级问题。

    三、课后实验(五)——猜数字游戏:

    (一)程序设计思想:

    1.使用(int)(Math.Random()*100+1)设置1~100的随机整数。

    2.用户输入值与随机数作比较,若不相等,则进入while循环并判断大小关系,继续猜。

    3.直到两数相等,输出“恭喜你!猜对了。” 程序结束。

    (二)程序流程图:

     

    (三)源程序:

    package Test_Number;

     

    import java.util.Scanner;

     

    public class Test_Number {

     

        public static void main(String[] args) {

            // TODO Auto-generated method stub

            Math.random();//随机数范围:[0,1)

            int pc_number=(int)(Math.random()*100+1);

            System.out.print("欢迎来到猜数字游戏! 请输入1~100您猜出的随机数:");

            Scanner in=new Scanner(System.in);

            int num=in.nextInt();

            while(num!=pc_number) {

                if(num>pc_number) {

                    System.out.println("猜大了!请继续猜。");

                }

                if(num<pc_number) {

                    System.out.println("猜小了!请继续猜。");

                }

                num=in.nextInt();

            }

            System.out.println("恭喜你,猜对了!");

     

        }

     

    }

    (四)实现结果截图:

    (五)实验总结:

           通过本次实验掌握了Math.Random()随机函数和int类型转换的使用。本题用while结构对不正确时重复输入值。最初并没有使用int类型转换,使得猜出的数字存在精确度误差,最终使用(int)(Math.Random()*100+1)才能使范围在1~100以内的整数,并且注意括号包括的范围。

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