在Java中打印双精度值时不使用科学记数法
在Java中打印双精度值时不使用科学记数法
在我们的日常工作中，我们经常面临格式化双精度值的挑战。其中之一可能是打印双精度值时避免使用科学记数法。尽管这种方法有助于我们更紧凑地表示大和小的值，但在某些情况下，默认的科学记数法可能不是最实用的选择。在这种情况下，可能需要考虑替代方法以获得更合适的表示。
在本教程中，我们将探索在Java中打印双精度值时不使用科学记数法的各种方法。
科学记数法由两个组成部分：系数和指数。通常，介于1和10之间的小数是系数，而指数表示系统将系数乘以10的幂。
在Java中，科学记数法通常使用“e”表示法表示，其中“e”代表指数：
double largeNumber = 256450000d;
System.out.println("Large Number: " + largeNumber);
double smallNumber = 0.0000046d;
System.out.println("Small Number: " + smallNumber);
运行上述代码将在控制台输出两个科学记数法表示的数字：
Large Number: 2.5645E8
Small Number: 4.6E-6
第一个数字表示为2.5645 * 10^8，第二个数字表示为4.6 * 10^-6，使用“e”表示法。这种紧凑的写法有时对我们很有帮助，但也可能误导我们。因此，接下来我们将看到一些消除它的方法。
使用DecimalFormat类
我们可以使用DecimalFormat类轻松控制数值的显示方式。它还允许我们指定格式模式。我们可以定义所需的小数位数和其他格式化细节以满足我们应用程序的要求：
DecimalFormat df = new DecimalFormat("#.##########");
double largeNumber = 256450000d;
System.out.println("Large Number: " + df.format(largeNumber));
double smallNumber = 0.0000046d;
System.out.println("Small Number: " + df.format(smallNumber));
我们创建了一个包含一系列特殊字符的模式，可能与文本结合使用。在我们的示例中，我们选择了‘#’字符，当提供一个数字时显示一个数字，否则不显示任何内容。如果我们运行上述代码，我们将在控制台上打印数字，不使用科学记数法：
Large Number: 256450000
Small Number: 0.0000046
我们可以看到，即使我们只为整数部分放置一个字符，它也将始终保留，不管模式是否小于实际数字。
使用printf()方法
PrintStream类的printf()方法提供了一种动态且直接的方式来格式化输出。它非常类似于传统的C风格printf()函数。
我们将使用%f指定符来明确地塑造浮点数的表现形式：
double largeNumber = 256450000d;
System.out.printf("Large Number: %.7f", largeNumber);
System.out.println();
double smallNumber = 0.0000046d;
System.out.printf("Small Number: %.7f", smallNumber);
在这种情况下，我们将输出：
Large Number: 256450000.0000000
Small Number: 0.0000046
如果数字没有小数，则会用零填充小数位。此外，如果我们没有指定小数位数，它将默认打印六个小数位。
如果我们在没有明确指定小数位数的情况下打印我们的小数：
System.out.printf("Small Number: %f", smallNumber);
由于值的小数位数多于格式中指定的位数，printf()方法将四舍五入该值：
Small Number: 0.000005
使用BigDecimal
BigDecimal在处理财务计算科学计算或任何需要保持精度的应用时非常理想。与原始数据类型或双精度值不同，它们可能由于二进制浮点表示的固有限制而导致精度损失，BigDecimal允许我们指定所需的确切精度。
在使用BigDecimal时，科学记数法的概念本质上是不同的。该类本身允许我们使用任意精度的数字工作，而不需要使用科学记数法，为默认表示法带来的挑战提供了一个简单的解决方案：
double largeNumber = 256450000d;
System.out.println("Large Number: " + BigDecimal.valueOf(largeNumber).toPlainString());
double smallNumber = 0.0000046d;
System.out.println("Small Number: " + BigDecimal.valueOf(smallNumber).toPlainString());
在这个例子中，我们使用BigDecimal.valueOf()方法将具有科学记数法的双精度值转换为BigDecimal。随后，toPlainString()函数将我们的复杂对象转换为可打印的字符串，提供了一个精确且易于解释的表示。
除了消除科学记数法之外，BigDecimal还提供了可定制的舍入模式等功能，这在财务应用中可能至关重要。能够精确控制小数位数并处理非常大或非常小的数字使BigDecimal成为优先考虑精度和准确性的Java应用开发者的首选。
使用String.format()
String.format()方法使用格式字符串和参数来塑造一个String。
String.format()和printf()方法都使用java.util.Formatter类，并共享相同的底层格式化机制，提供了一种方便的方式来产生结构良好的输出。
double largeNumber = 256450000d;
String formattedLargeNumber = String.format("%.7f", largeNumber);
System.out.println("Large Number: " + formattedLargeNumber);
double smallNumber = 0.0000046d;
String formattedSmallNumber = String.format("%.7f", smallNumber);
System.out.println("Small Number: " + formattedSmallNumber);
正如上面的例子所示，String.format()方法返回一个格式化的字符串而不是直接将其打印到控制台。我们可以将格式化的字符串存储在一个变量中，因此可以更容易地进一步处理它或在不同的上下文中使用它。两种方法共享相同的格式说明符，因此格式化的语法在它们之间保持一致。
结论
在本文中，我们看到了避免在打印双精度值时使用科学记数法的多种途径。此外，我们还看到了使用不同方法格式化数字，无论是小数还是大数的许多方式。我们还玩弄了格式说明符以确保我们所需的细节水平。
最终，选择方法取决于个人偏好和任务的具体需求。像往常一样，示例的完整源代码可在GitHub上获得。