java - 如何检查一个双精度数是否最多有 n 个小数位？

Question

目前我有这个方法：

static boolean checkDecimalPlaces(double d, int decimalPlaces){
    if (d==0) return true;

    double multiplier = Math.pow(10, decimalPlaces); 
    double check  =  d * multiplier;
    check = Math.round(check);      
    check = check/multiplier; 
    return (d==check);      
}

但是这种方法checkDecmialPlaces(649632196443.4279, 4)可能失败了，因为我在以 2 为基数的基础上进行了以 10 为基数的数学运算。

那么如何才能正确完成这项检查呢？

我想得到一个双精度值的字符串表示，然后用正则表达式检查它——但这感觉很奇怪。

编辑： 感谢所有的答案。在某些情况下，我真的得到了双倍的回报，对于这些情况，我实施了以下措施：

private static boolean checkDecimalPlaces(double d, int decimalPlaces) {
    if (d == 0) return true;

    final double epsilon = Math.pow(10.0, ((decimalPlaces + 1) * -1));

    double multiplier = Math.pow(10, decimalPlaces);
    double check = d * multiplier;
    long checkLong = (long) Math.abs(check);
    check = checkLong / multiplier;

    double e = Math.abs(d - check);
    return e < epsilon;
}

我将其更改round为截断。似乎所做的计算round增加了太多的不准确性。至少在失败的测试用例中。
正如你们中的一些人指出的那样，如果我可以得到我应该BigDecimal用来检查的“真实”字符串输入，所以我已经完成了：

BigDecimal decimal = new BigDecimal(value);
BigDecimal checkDecimal = decimal.movePointRight(decimalPlaces);
return checkDecimal.scale() == 0;

我得到的double值来自读取 excel 文件的 Apache POI API。我做了一些测试，发现虽然 API 返回数字单元格的值，但当我立即使用以下double格式对其进行格式化时，我可以获得准确的表示： doubleDecimalFormat

DecimalFormat decimalFormat = new DecimalFormat();
decimalFormat.setMaximumIntegerDigits(Integer.MAX_VALUE);
// don't use grouping for numeric-type cells
decimalFormat.setGroupingUsed(false);
decimalFormat.setDecimalFormatSymbols(new DecimalFormatSymbols(Locale.US));
value = decimalFormat.format(numericValue);

这也适用于无法以二进制格式精确表示的值。

score 6 · Accepted Answer

如果您的目标是用小数点右侧正好n 个有效数字来表示一个数字，那么BigDecimal就是要使用的类。

不可变的、任意精度的有符号十进制数。BigDecimal 由一个任意精度的整数未缩放值和一个 32 位整数刻度组成。如果为零或正数，则刻度是小数点右侧的位数。如果为负数，则将数字的未缩放值乘以 10 的负数次方。因此 BigDecimal 表示的数字的值是 (unscaledValue × 10-scale)。

scale可以通过setScale(int)设置

score 6 · Accepted Answer

测试失败，因为您已达到二进制浮点表示的精度，大约 16 位，IEEE754 双精度。将 649632196443.4279 乘以 10000 将截断二进制表示，导致之后舍入和除法时出错，从而使函数的结果完全无效。

有关更多详细信息，请参阅http://en.wikipedia.org/wiki/Floating_point#Accuracy_problems

更好的方法是检查n+1小数位是否低于某个阈值。如果d - round(d)小于epsilon（参见limit），则的十进制表示d没有有效的小数位。类似地，如果(d - round(d)) * 10^n小于epsilon，则 d 最多可以有n重要的位置。

使用Jon Skeet来DoubleConverter检查那些d不够准确以保持您正在寻找的小数位的情况。

score 3 · Accepted Answer

与所有浮点运算一样，您不应该检查是否相等，而应该检查误差（epsilon）是否足够小。

如果您更换：

return (d==check);

有类似的东西

return (Math.abs(d-check) <= 0.0000001);

它应该工作。显然，与您要检查的小数位数相比，epsilon 应该选择得足够小。

score 1 · Accepted Answer

double类型是二进制浮点数。在处理它们时总是存在明显的不准确之处，就好像它们是十进制浮点数一样。我不知道您是否能够编写函数以使其按您想要的方式工作。

如果对您很重要，您可能必须返回数字的原始来源（可能是字符串输入）并保留十进制表示。

score 1 · Accepted Answer

如果您可以切换到 BigDecimal，那么正如 Ken G 解释的那样，这就是您应该使用的。

如果没有，那么您必须处理其他答案中提到的许多问题。对我来说，您正在处理一个二进制数（double）并询问有关该数字的十进制表示的问题；即，您正在询问字符串。我认为你的直觉是正确的。

score 0 · Accepted Answer

我不确定这是否真的可行。例如，1.0e-13有多少位小数？如果它是由于在做算术时的一些舍入误差而导致的，并且真的只是0变相了怎么办？如果打开，另一方面您要询问前n位小数是否有任何非零数字，您可以执行以下操作：

   static boolean checkDecimalPlaces(double d, unsigned int decimalPlaces){
      // take advantage of truncation, may need to use BigInt here
      // depending on your range
      double d_abs = Math.abs(d);
      unsigned long d_i = d_abs; 
      unsigned long e = (d_abs - d_i) * Math.pow(10, decimalPlaces);
      return e > 0;
   }

score 0 · Accepted Answer

我认为这更好转换为字符串并询问指数的值

 public int calcBase10Exponet (Number increment)
 {
  //toSting of 0.0=0.0
  //toSting of 1.0=1.0
  //toSting of 10.0=10.0
  //toSting of 100.0=100.0
  //toSting of 1000.0=1000.0
  //toSting of 10000.0=10000.0
  //toSting of 100000.0=100000.0
  //toSting of 1000000.0=1000000.0
  //toSting of 1.0E7=1.0E7
  //toSting of 1.0E8=1.0E8
  //toSting of 1.0E9=1.0E9
  //toSting of 1.0E10=1.0E10
  //toSting of 1.0E11=1.0E11
  //toSting of 0.1=0.1
  //toSting of 0.01=0.01
  //toSting of 0.0010=0.0010  <== need to trim off this extra zero
  //toSting of 1.0E-4=1.0E-4
  //toSting of 1.0E-5=1.0E-5
  //toSting of 1.0E-6=1.0E-6
  //toSting of 1.0E-7=1.0E-7
  //toSting of 1.0E-8=1.0E-8
  //toSting of 1.0E-9=1.0E-9
  //toSting of 1.0E-10=1.0E-10
  //toSting of 1.0E-11=1.0E-11
  double dbl = increment.doubleValue ();
  String str = Double.toString (dbl);
//  System.out.println ("NumberBoxDefaultPatternCalculator: toSting of " + dbl + "=" + str);
  if (str.contains ("E"))
  {
   return Integer.parseInt (str.substring (str.indexOf ("E") + 1));
  }
  if (str.endsWith (".0"))
  {
   return str.length () - 3;
  }
  while (str.endsWith ("0"))
  {
   str = str.substring (0, str.length () - 1);
  }
  return - (str.length () - str.indexOf (".") - 1);
 }

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也许会有所帮助。这是我的方法

private int checkPrecisionOfDouble(Double atribute) {
    String s = String.valueOf(atribute);
    String[] split = s.split("\\.");
    return split[1].length();
}

或者

private boolean checkPrecisionOfDouble(Double atribute, int decimalPlaces) {
    String s = String.valueOf(atribute);
    String[] split = s.split("\\.");

    return split[1].length() == decimalPlaces;
}

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