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Java - Big Number(BigInteger와 BigDecimal)

2016-08-22

매우 매우 매우 큰 크기의 숫자를 저장할 수 있는 Java BigInteger와 BigDecimal class에 대해 간단히 알아보자.

1. BigInteger

BigInteger는 거의 무한한 크기의 정수형 숫자를 다루기 위한 것이다. 자세한 내용은 Java API - BigInteger을 참고하자.

1.1 사칙 연산

BigInteger constructor의 argument는 string입력이다. 사칙연산을 위해서는 기본 사칙 연산 기호(+-*/%)를 사용할 수 없고 다음의 method를 사용해야 한다. (a, b는 BigInteger instance)

  • a.add(b)
  • a.subtract(b)
  • a.multiply(b)
  • a.divide(b)
  • a.mod(b)

참고로, 일반 integer를 입력하려면 BigInteger.valueOf(숫자) 형태로 입력한다. 예제는 다음과 같다.

BigInteger big = new BigInteger("10");
System.out.println(big);
BigInteger anotherBig = big.add(BigInteger.valueOf(100));
System.out.println(anotherBig);
BigInteger theOtherBig = anotherBig.add(big); 
System.out.println(theOtherBig);

출력은 다음과 같다.

10
110
120

1.2 주요 함수들

위의 사칙연산 함수외의 함수는 다음과 같다.

  • 비교: a.compareTo(b) - -1(a<b), 0(a==b), 1(a>b)를 반환
  • 같은지 비교: a.equals(b) - true/false 반환
  • min: a.min(b)
  • max: a.max(b)
  • 숫자로 변환: b.doubleValue(), b.floatValue(), b.intValue(), b.longValue()
  • 10진법 문자로 변환: b.toString()
  • n진법 문자로 변환: b.toString(n)
  • 절대값: b.abs()
  • n승: b.pow(n)

2. BigDecimal

BigDecimal은 무한한 크기의 부동소수점 숫자를 다루기 위한 것이다. Java API - BigDecimal을 참고하자

2.1 사칙 연산

BigDecimal도 BigInteger와 거의 유사한 방식으로 숫자를 다룬다.

BigDecimal constructor의 argument는 string입력이다. 사칙연산을 위해서는 기본 사칙 연산 기호(+-*/)를 사용할 수 없고 다음의 method를 사용해야 한다. (a, b는 BigDecimal)

  • a.add(b)
  • a.subtract(b)
  • a.multiply(b)
  • a.divide(b,BigDecimal.ROUND_UP) - 소수 첫째 자리에서 올림 (ROUND_DOWN, ROUND_CEILING, ROUND_FLOOR, ROUND_HALF_DOWN/UP/EVEN 등이 있음)
  • d.divide(b, n, BigDecimal.ROUND_UP) - 소수점 n자리에서 올림

참고로, 일반 integer를 입력하려면 BigDecimal.valueOf(숫자) 형태로 입력한다. 예제는 다음과 같다.

BigDecimal b1 = new BigDecimal("0.3);
BigDecimal b2 = new BigDecimal("0.4");
System.out.println(b1.add(BigDecimal.valueOf(0.5)));
System.out.println(b1.multiply(b2));
System.out.println(b1.divide(b2, BigDecimal.ROUND_UP));
System.out.println(b1.divide(b2, 5, BigDecimal.ROUND_UP));

출력은 다음과 같다.

0.9
0.12
1.4
1.33334

2.2 Arrays.sort()에서의 사용 예

N개의 BigDecimal 입력을 받아서 sorting하는 예를 통해 BigDecimal의 사용을 살펴보자. N개의 BigDecimal로 변환 가능한 스트링 입력을 받아서 이를 큰 것에서 작은 순으로 정렬하는 예를 살펴보자. 그리고, 이때 입력의 수보다 Array에 미리 할당한 크기가 더 크게 하여 Arrays.sort()에서 어떻게 이를 처리했는지 보자. 다음이 입력 예이다.

9 //9개 입력
-100
50
0
56.6
90
0.12
.12
02.34
000.000
import java.math.BigDecimal;
import java.util.*;

public class Solution {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc= new Scanner(System.in);
        int n=sc.nextInt();
        String []s=new String[n+2];
        for(int i=0;i<n;i++){
            s[i]=sc.next();
        }
        sc.close();

        //Arrays.sort()를 이용해서 descending order로 sorting하기. 이때 범위는 0~n-1까지
        Arrays.sort(s, 0, n, (s1, s2)->(new BigDecimal(s2).compareTo(new BigDecimal(s1)))); 

        for(int i=0;i<n;i++) {
            System.out.println(s[i]);
        }
    }
}

출력은 다음과 같다.

90
56.6
50
02.34
0.12
.12
0
000.000
-100

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