1.浮點(diǎn)數(shù)表示

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)理論中，浮點(diǎn)數(shù)采用IEEE 754標(biāo)準(zhǔn)表示，編碼方式是符號(hào)+階碼+尾數(shù)，如圖：

比如f·oat類(lèi)型占用32位，單精度浮點(diǎn)表示法：

符號(hào)位（sign）占用1位，用來(lái)表示正負(fù)數(shù)，0表示正數(shù)，1表示負(fù)數(shù)

指數(shù)位（exponent）占用8位，用來(lái)表示指數(shù)，實(shí)際要加上偏移量

小數(shù)位（fraction）占用23位，用來(lái)表示小數(shù)，不足位數(shù)補(bǔ)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(jì)算精度。當(dāng)十進(jìn)制數(shù)值轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制科學(xué)表達(dá)式后，得到的尾數(shù)位數(shù)是有可能很長(zhǎng)甚至是無(wú)限長(zhǎng)。所以當(dāng)使用浮點(diǎn)格式來(lái)存儲(chǔ)數(shù)字的時(shí)候，實(shí)際存儲(chǔ)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(diǎn)數(shù)計(jì)算不準(zhǔn)確的問(wèn)題，因?yàn)榻浦岛驮凳怯胁町惖摹?/p>

2.比較浮點(diǎn)數(shù)的方式

讓我們來(lái)驗(yàn)證一下比較浮點(diǎn)數(shù)的幾種方式。

1.==操作符

比較兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)，一個(gè)從零開(kāi)始加11次0.1，另一個(gè)用0.1乘以11計(jì)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(yùn)行輸出：

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

可以看到，兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)不相等，所以通過(guò)==來(lái)比較浮點(diǎn)數(shù)是不可靠的。

2.誤差范圍

指定一個(gè)誤差范圍，兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)的差值在范圍之內(nèi)，則認(rèn)為是相等的。使用Math.abs()計(jì)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(yùn)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(jìn)制數(shù)字。需要注意的是，創(chuàng)建BigDecima·對(duì)象時(shí)，要使用參數(shù)為String的構(gòu)造方法，不要使用構(gòu)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(yùn)行輸出：

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

3.結(jié)論

使用==比較浮點(diǎn)數(shù)不準(zhǔn)確，可以采用誤差范圍近似相等，或者BigDecima·計(jì)算比較。

以上就是動(dòng)力節(jié)點(diǎn)java培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的小編針對(duì)“Java浮點(diǎn)型比較的正確方法”的內(nèi)容進(jìn)行的回答，希望對(duì)大家有所幫助，如有疑問(wèn)，請(qǐng)?jiān)诰€咨詢(xún)，有專(zhuān)業(yè)老師隨時(shí)為你服務(wù)。