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。