Java工具库Guava的数学运算常用方法示例代码

场景

Java核心工具库Guava介绍以及Optional和Preconditions使用进行非空和数据校验：

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为什么使用 Guava Math

1、Guava Math 针对各种不常见的溢出情况都有充分的测试；对溢出语义，Guava 文档也有相应的说明；

如果运算的溢出检查不能通过，将导致快速失败；

2、Guava Math 的性能经过了精心的设计和调优；虽然性能不可避免地依据具体硬件细节而有所差异

，但 Guava Math 的速度通常可以与 Apache Commons 的 MathUtils 相比，在某些场景下甚至还有显著提升；

3、Guava Math 在设计上考虑了可读性和正确的编程习惯；IntMath.log2(x, CEILING) 所表达的含义，

即使在快速阅读时也是清晰明确的。而 32-Integer.numberOfLeadingZeros(x – 1)对于阅读者来说则不够清晰。

注：

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有溢出检查的运算

Guava Math 提供了若干有溢出检查的运算方法：结果溢出时，这些方法将快速失败而不是忽略溢出。

System.out.println(IntMath.checkedAdd(1000,2500));//3500
        System.out.println(IntMath.checkedSubtract(10000,2500));//7500
        System.out.println(IntMath.checkedMultiply(1000,250));//250000
        //checkedPow(int b, int k) 计算b的k次方
        System.out.println(IntMath.checkedPow(2,5));//32

        //System.out.println(IntMath.checkedPow(Integer.MAX_VALUE,Integer.MAX_VALUE));//java.lang.ArithmeticException: overflow: checkedPow

 

实数运算

IntMath、LongMath 和 BigIntegerMath 提供了很多实数运算的方法，并把最终运算结果舍入成整数。

这些方法接受一个java.math.RoundingMode枚举值作为舍入的模式

        •DOWN：向零方向舍入（去尾法）
        •UP：远离零方向舍入
        •FLOOR：向负无限大方向舍入
        •CEILING：向正无限大方向舍入
        •UNNECESSARY：不需要舍入，如果用此模式进行舍入，应直接抛出 ArithmeticException
        •HALF_UP：向最近的整数舍入，其中 x.5 远离零方向舍入
        •HALF_DOWN：向最近的整数舍入，其中 x.5 向零方向舍入
        •HALF_EVEN：向最近的整数舍入，其中 x.5 向相邻的偶数舍入

//divide除法
        System.out.println(IntMath.divide(19,4,RoundingMode.FLOOR));//4
        //sqrt 平方根
        System.out.println(IntMath.sqrt(4,RoundingMode.CEILING));//2
        System.out.println(IntMath.sqrt(5,RoundingMode.CEILING));//3
        //log2 以2为底的对数
        System.out.println(IntMath.log2(6,RoundingMode.FLOOR));//2
        //log10 以10为底的对数
        System.out.println(IntMath.log10(10,RoundingMode.FLOOR));//1

Guava 还另外提供了一些有用的运算函数

//gcd 最大公约数
        System.out.println(IntMath.gcd(6,9));//3
        //mod 取模
        System.out.println(IntMath.mod(10,2));//0
        //pow 取幂
        System.out.println(IntMath.pow(2,6));//64
        //isPowerOfTwo是否2的幂
        System.out.println(IntMath.isPowerOfTwo(4));//true
        System.out.println(IntMath.isPowerOfTwo(5));//false
        //factorial 阶乘
        System.out.println(IntMath.factorial(3));//6
        //binomial 二项式系数
        System.out.println(IntMath.binomial(4,2));//6