1.浮點數(shù)表示

在計算機系統(tǒng)理論中，浮點數(shù)采用IEEE 754標準表示，編碼方式是符號+階碼+尾數(shù)，如圖：

比如f·oat類型占用32位，單精度浮點表示法：

符號位（sign）占用1位，用來表示正負數(shù)，0表示正數(shù)，1表示負數(shù)

指數(shù)位（exponent）占用8位，用來表示指數(shù)，實際要加上偏移量

小數(shù)位（fraction）占用23位，用來表示小數(shù)，不足位數(shù)補0

從這里可以看出，指數(shù)位決定了大小范圍，小數(shù)位決定了計算精度。當十進制數(shù)值轉(zhuǎn)換為二進制科學表達式后，得到的尾數(shù)位數(shù)是有可能很長甚至是無限長。所以當使用浮點格式來存儲數(shù)字的時候，實際存儲的尾數(shù)是被截取或執(zhí)行舍入后的近似值。這就解釋了浮點數(shù)計算不準確的問題，因為近似值和原值是有差異的。

2.比較浮點數(shù)的方式

讓我們來驗證一下比較浮點數(shù)的幾種方式。

1.==操作符

比較兩個浮點數(shù)，一個從零開始加11次0.1，另一個用0.1乘以11計算。然后用==比較大小。

????private?void?compareByOperator()?{
????????float?f1?=?0.0f;
????????for?(int?i?=?0;?i?<?11;?i++)?{
????????????f1?+=?0.1f;
????????}

????????float?f2?=?0.1f?*?11;

????????System.out.println("f1?=?"?+?f1);
????????System.out.println("f2?=?"?+?f2);

????????if?(f1?==?f2)?{
????????????System.out.println("f1?and?f2?are?equal?using?operator?==");
????????}?else?{
????????????System.out.println("f1?and?f2?are?not?equal?using?operator?==");
????????}
????}


運行輸出：

f1?=?1.1000001
f2?=?1.1
f1?and?f2?are?not?equal

可以看到，兩個浮點數(shù)不相等，所以通過==來比較浮點數(shù)是不可靠的。

2.誤差范圍

指定一個誤差范圍，兩個浮點數(shù)的差值在范圍之內(nèi)，則認為是相等的。使用Math.abs()計算差值，然后和閾值比較。

???private?void?compareByThreshold()?{
????????final?float?THRESHOLD?=?0.000001;
????????float?f1?=?0.0f;
????????for?(int?i?=?0;?i?<?11;?i++)?{
????????????f1?+=?0.1f;
????????}

????????float?f2?=?0.1f?*?11;

????????System.out.println("f1?=?"?+?f1);
????????System.out.println("f2?=?"?+?f2);

????????if?(Math.abs(f1?-?f2)?<?THRESHOLD)?{
????????????System.out.println("f1?and?f2?are?equal?using?threshold");
????????}?else?{
????????????System.out.println("f1?and?f2?are?not?equal?using?threshold");
????????}
????}


運行輸出：

f1?=?1.1000001
f2?=?1.1
f1?and?f2?are?equal?using?threshold

3.使用BigDecima·

BigDecima·是不可變的，能夠精確地表示十進制數(shù)字。需要注意的是，創(chuàng)建BigDecima·對象時，要使用參數(shù)為String的構造方法，不要使用構造參數(shù)為doub·e的，如果非要使用doub·e創(chuàng)建，一定要用va·ueOf靜態(tài)方法，防止丟失精度。然后調(diào)用compareTo方法比較即可。

????private?void?compareByBigDecimal()?{
????????BigDecimal?f1?=?new?BigDecimal("0.0");
????????BigDecimal?pointOne?=?new?BigDecimal("0.1");
????????for?(int?i?=?0;?i?<?11;?i++)?{
????????????f1?=?f1.add(pointOne);
????????}

????????BigDecimal?f2?=?new?BigDecimal("0.1");
????????BigDecimal?eleven?=?new?BigDecimal("11");
????????f2?=?f2.multiply(eleven);

????????System.out.println("f1?=?"?+?f1);
????????System.out.println("f2?=?"?+?f2);

????????if?(f1.compareTo(f2)?==?0)?{
????????????System.out.println("f1?and?f2?are?equal?using?BigDecimal");
????????}?else?{
????????????System.out.println("f1?and?f2?are?not?equal?using?BigDecimal");
????????}
????}

運行輸出：

f1?=?1.1
f2?=?1.1
f1?and?f2?are?equal?using?BigDecimal

3.結論

使用==比較浮點數(shù)不準確，可以采用誤差范圍近似相等，或者BigDecima·計算比較。

以上就是動力節(jié)點java培訓機構的小編針對“Java浮點型比較的正確方法”的內(nèi)容進行的回答，希望對大家有所幫助，如有疑問，請在線咨詢，有專業(yè)老師隨時為你服務。