BigDecimal下溢错误的可能解决方案

Question

我正在尝试将BigDecimal.pow(int i)与非常大的基数和指数一起使用，但是我遇到了ArithmeticException: Underflow错误。

简单地说，代码是：

BigDecimal base = BigDecimal.valueOf(2147483645.4141948);
BigDecimal product = base.pow(987654321);

System.out.println("product = " + product.toPlainString());

是的，这是欧拉计画的问题。 但是我知道我的数字是正确的。 这不是一个数学问题，纯粹是我不理解为什么BigDecimal.pow(int i)给我一个ArithmeticException: Underflow 。

我知道BigDecimal的scale位数是32位int但是有没有办法绕过它并计算这么大的值？ 如果有帮助，我确实计划将产品铺地板并进行100000000修改，因为我只希望最后8位数字。 如果还有其他方法可以在数学上做到这一点，请给我一个提示。

堆栈跟踪：

Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: Underflow
    at java.math.BigDecimal.checkScale(BigDecimal.java:3841)
    at java.math.BigDecimal.pow(BigDecimal.java:2013)
    at test.main(test.java:10)
    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
    at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)
    at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
    at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:498)
    at com.intellij.rt.execution.application.AppMain.main(AppMain.java:147)

Process finished with exit code 1

谢谢。

Answer 1

计算可以分为几个部分，例如：

BigDecimal base = BigDecimal.valueOf(2147483645.4141948);
base = base.setScale(20, BigDecimal.ROUND_FLOOR);
// 109739369 = 6455257 * 17
base = base.pow(17).setScale(20, BigDecimal.ROUND_FLOOR);
base = base.pow(6455257);

因为scaleValue * powValue在[Integer.MIN_VALUE; Integer.MAX_VALUE]之外[Integer.MIN_VALUE; Integer.MAX_VALUE]所以抛出ArithmeticException [Integer.MIN_VALUE; Integer.MAX_VALUE] [Integer.MIN_VALUE; Integer.MAX_VALUE]段。 请注意，应用pow之后必须重新设置比例，因为每次调用pow都会重新计算BigDecimal比例，该比例等于oldScaleValue * powValue

而且，我认为获得战利品价值将花费很多时间

Answer 2

答案是一个十进制数，其中以6913580247的十进制数结尾为“ 11234048”（最后8个十进制数）。 您的基数中有7位小数，而987654321 * 7等于6913580247。

我的问题是，该数字不能用BigDecimal表示，因为它需要小数位数为6913580247，这会使BigDecimal用于其小数位数的整数溢出。 我不知道您要使用哪种格式。 以下代码将结果打印为

Result is 1.1234048e-6913580240

就是说，就像科学记数法一样，只有指数超出了科学记数法的正常范围。 对于模100000000，我正在使用：

public static final BigDecimal moduloBase = new BigDecimal(10).pow(8); // 8 digits

现在我做：

    long noOfDecimals = 987654321L * 7L;

    BigDecimal bd = new BigDecimal("54141948"); // last 8 digits of base
    bd = bd.pow(379721);
    bd = bd.remainder(moduloBase);
    bd = bd.pow(2601);
    bd = bd.remainder(moduloBase);

    double result = bd.doubleValue() / 10_000_000.0; // print with 7 decimals
    System.out.println("Result is " + result + "e" + (-(noOfDecimals - 7)));

我正在使用安东·多夫任科（Anton Dovzhenko）的回答的技巧，以及987654321为2601 * 379721的事实。计算在我的计算机上花费了大约4秒钟，这可能相差很大。

期待您的后续问题。

编辑：使用BigInteger而不是BigDecimal可以用更简单的代码和更快的速度完成计算的中心部分：

    BigInteger bi = new BigInteger("54141948");
    bi = bi.modPow(new BigInteger("987654321"), new BigInteger("100000000"));
    System.out.println("As BigInteger: " + bi);

（如我们现在所知，它会打印11234048 ）