如何解决 Java 舍入双精度问题

Question

似乎减法引发了某种问题，并且结果值是错误的。

double tempCommission = targetPremium.doubleValue()*rate.doubleValue()/100d;

78.75 = 787.5 * 10.0/100d

double netToCompany = targetPremium.doubleValue() - tempCommission;

708.75 = 787.5 - 78.75

double dCommission = request.getPremium().doubleValue() - netToCompany;

877.8499999999999 = 1586.6 - 708.75

最终的预期值为 877.85。

应该怎样做才能确保计算正确？

Answer 1

要控制浮点运算的精度，您应该使用 java .math.BigDecimal。 阅读 John Zukowski 的对 BigDecimal 的需求了解更多信息。

根据您的示例，最后一行将使用 BigDecimal 如下所示。

import java.math.BigDecimal;

BigDecimal premium = BigDecimal.valueOf("1586.6");
BigDecimal netToCompany = BigDecimal.valueOf("708.75");
BigDecimal commission = premium.subtract(netToCompany);
System.out.println(commission + " = " + premium + " - " + netToCompany);

这会产生以下输出。

877.85 = 1586.6 - 708.75

Answer 2

正如前面的答案所述，这是进行浮点运算的结果。

正如之前的海报所建议的，当您进行数值计算时，请使用 java.math.BigDecimal。

但是，使用 BigDecimal 存在一个问题。 当您从 double 值转换为 BigDecimal 时，您可以选择使用新的 BigDecimal(double) 构造函数或 BigDecimal.valueOf(double)静态工厂方法。 使用静态工厂方法。

double 构造函数将 double 的整个精度转换为 BigDecimal，而静态工厂则有效地将其转换为 String，然后将其转换为BigDecimal。

当您遇到这些微妙的舍入错误时，这一点就变得相关了。 数字可能显示为 0.585，但其内部值为“0.58499999999999996447286321199499070644378662109375”。 如果您使用 BigDecimal 构造函数，您将得到不等于 0.585 的数字，而静态方法将为您提供等于 0.585 的值。

double value = 0.585;
System.out.println(new BigDecimal(value));
System.out.println(BigDecimal.valueOf(value));

在我的系统上给出

0.58499999999999996447286321199499070644378662109375
0.585

Answer 3

另一个例子：

double d = 0;
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
    d += 0.1;
}
System.out.println(d);    // prints 0.9999999999999999 not 1.0

使用 BigDecimal 代替。

编辑：

另外，只是指出这不是“Java”舍入问题。 其他语言展览
类似（尽管不一定一致）的行为。 Java 至少保证了这方面行为的一致性。

Answer 4

我将按如下方式修改上面的示例：

import java.math.BigDecimal;

BigDecimal premium = new BigDecimal("1586.6");
BigDecimal netToCompany = new BigDecimal("708.75");
BigDecimal commission = premium.subtract(netToCompany);
System.out.println(commission + " = " + premium + " - " + netToCompany);

这样您就可以避免使用字符串开始的陷阱。
另一种选择：

import java.math.BigDecimal;

BigDecimal premium = BigDecimal.valueOf(158660, 2);
BigDecimal netToCompany = BigDecimal.valueOf(70875, 2);
BigDecimal commission = premium.subtract(netToCompany);
System.out.println(commission + " = " + premium + " - " + netToCompany);

我认为这些选项比使用双打更好。 在网络应用程序中，数字无论如何都是以字符串开始的。

Answer 5

任何时候你用双精度数进行计算时，这种情况都可能发生。 这段代码会给你 877.85：

双重答案 = Math.round(dCommission * 100000) / 100000.0;

Answer 6

保存的是美分而不是美元，输出时只需将其格式转换为美元即可。 这样您就可以使用不受精度问题影响的整数。

Answer 7

这是一个有趣的问题。

Timons 回复背后的想法是您指定一个 epsilon ，它代表合法双精度数可以达到的最小精度。 如果您知道在您的应用程序中永远不需要低于 0.00000001 的精度，那么他的建议足以获得非常接近事实的更精确的结果。 在他们预先知道最大精度的应用程序中很有用（例如货币精度的金融等）

然而，尝试四舍五入的根本问题是，当您除以一个因子来重新调整它时，您实际上引入了另一种精度的可能性问题。 对双打的任何操作都会以不同的频率引入不精确问题。 特别是如果您尝试以非常有效的数字进行四舍五入（因此您的操作数<0），例如，如果您使用 Timons 代码运行以下命令：

System.out.println(round((1515476.0) * 0.00001) / 0.00001);

将导致 1499999.9999999998 这里的目标是以 500000 为单位进行舍入（即我们需要 1500000）。

事实上，完全确定已消除不精确性的唯一方法是通过 BigDecimal 进行缩放。 例如，

System.out.println(BigDecimal.valueOf(1515476.0).setScale(-5, RoundingMode.HALF_UP).doubleValue());

结合使用 epsilon 策略和 BigDecimal 策略将使您能够更好地控制精度。 epsilon 的想法让你非常接近，然后 BigDecimal 将消除随后重新缩放造成的任何不精确性。 尽管使用 BigDecimal 会降低应用程序的预期性能。

有人向我指出，在某些用例中，当您可以确定没有输入值导致最终除法可能重新引入错误时，使用 BigDecimal 重新缩放的最后一步并不总是必要的。 目前我不知道如何正确确定这一点，所以如果有人知道如何那么我会很高兴听到它。

Answer 8

请参阅对此问题的回复。 本质上，您所看到的是使用浮点运算的自然结果。

如果您觉得这样做很舒服，您可以选择一些任意精度（输入的有效数字？）并将结果四舍五入到它。

Answer 9

到目前为止，用 Java 实现这一点的最优雅、最有效的方法是：

double newNum = Math.floor(num * 100 + 0.5) / 100;

Answer 10

最好使用 JScience 因为 BigDecimal 相当有限（例如，没有 sqrt 函数）

double dCommission = 1586.6 - 708.75;
System.out.println(dCommission);
> 877.8499999999999

Real dCommissionR = Real.valueOf(1586.6 - 708.75);
System.out.println(dCommissionR);
> 877.850000000000

Answer 11

double rounded = Math.rint(toround * 100) / 100;

Answer 12

尽管您不应该使用双精度数进行精确计算，但如果您无论如何都要对结果进行四舍五入，那么以下技巧对我很有帮助。

public static int round(Double i) {
    return (int) Math.round(i + ((i > 0.0) ? 0.00000001 : -0.00000001));
}

示例：

    Double foo = 0.0;
    for (int i = 1; i <= 150; i++) {
        foo += 0.00010;
    }
    System.out.println(foo);
    System.out.println(Math.round(foo * 100.0) / 100.0);
    System.out.println(round(foo*100.0) / 100.0);

打印：

0.014999999999999965
0.01
0.02

更多信息：http://en.wikipedia.org/wiki/Double_ precision

Answer 13

这很简单。

使用 %.2f 运算符进行输出。 问题解决了！

例如：

int a = 877.8499999999999;
System.out.printf("Formatted Output is: %.2f", a);

上述代码的打印输出为：
877.85

%.2f 运算符定义只应使用两位小数。