Kotlin中计算百分比 | Baeldung关于Kotlin

1. 引言

在Kotlin中，执行算术运算是直接的。然而，当涉及到计算百分比时，开发者可能会因为整数除法的特性而遇到意外的结果。

本教程探讨了在Kotlin中正确计算百分比，确保无论是使用整数还是浮点数都能得到准确的结果。

2. 理解Kotlin中的整数除法

Kotlin和许多编程语言一样，区分了整数和浮点数除法。当两个整数相除时，结果会被截断以产生另一个整数。这种行为在计算百分比时可能会导致不准确的结果：

val count = 5
val totalCount = 10
var result = count / totalCount

在上面的例子中，count除以totalCount的结果是零而不是0.5，导致意外的算术计算。

为了得到预期的小数结果，在执行除法之前，必须将一个或两个操作数转换为浮点类型：

var accurateResult = count.toDouble() / totalCount

这种转换确保除法操作产生浮点结果，保留预期的准确性。

3. 准确计算百分比

要在Kotlin中准确计算百分比，关键是解决整数除法带来的挑战。Kotlin强大的类型系统允许在数值类型之间无缝转换，确保操作产生预期的结果。计算百分比的公式涉及将部分除以整体并乘以100。

现在，我们将深入探讨确保精确计算百分比的细微差别，展示Kotlin在处理此类任务时的精确性和清晰度。

3.1. 转换为浮点数以获得一致的结果

为了一致性并避免整数除法的怪癖，建议将参与除法的所有数字转换为浮点类型：

var percentage = (count.toDouble() / totalCount.toDouble()) * 100.0

让我们通过一个简单的测试来确保这个逻辑是正确的：

@Test
fun `should return accurate division result`() {
    val count = 5
    val totalCount = 10
    val expected = 50.0
    val result = (count.toDouble() / totalCount.toDouble()) * 100.0
    assertEquals(expected, result)
}

这确保我们的百分比计算基于准确的除法结果。

3.2. 扩展函数用于百分比计算

我们还可以在_Number_类上创建一个扩展函数，允许我们的函数接受任何数值类型，提供灵活性并增强可用性：

fun Number.divideToPercent(divideTo: Number): Double {
    if (divideTo.toDouble() == 0.0) return 0.0
    return (this.toDouble() / divideTo.toDouble()) * 100.0
}

将结果转换为_Int_或_Long_会截断小数部分，所以我们返回一个_Double_代替。

为了验证我们的扩展函数_divideToPercent()_的正确性，我们可以编写一个JUnit测试：

@Test
fun `when dividing 10 by 20, should return 50`() {
    val result = 10.divideToPercent(20)
    assertEquals(50.0, result)
}

这个测试检查_divideToPercent()_函数在10除以20时是否正确计算出50%。

3.3. 使用Infix函数提高可读性

Kotlin中的Infix函数提供了一种调用单参数函数的方式，而不需要括号。我们可以为计算百分比定义一个Infix函数：

infix fun Number.percentOf(value: Number): Double {
    return if (this.toDouble() == 0.0) 0.0
    else (value.toDouble() / this.toDouble())
}

随后，我们可以测试我们的Infix函数以确保其功能：

@Test
fun `when using infix function, 10 percentOf 200 should return 20`() {
    val result = 10 percentOf 200
    assertEquals(20.0, result)
}

这个测试验证_percentOf()_准确地计算出200的10%为20%。

3.4. 利用_BigDecimal_进行精确计算

此外，得益于Kotlin的Java互操作性，我们可以使用_BigDecimal_进行需要高精度的计算：

fun BigDecimal.percentOf(total: BigDecimal): BigDecimal {
    return if (total == BigDecimal.ZERO) BigDecimal.ZERO
    else this.divide(total, 5, BigDecimal.ROUND_HALF_UP) * BigDecimal(100)
}

BigDecimal_确保我们的百分比计算精确，这在财务应用中特别有用。在这个例子中，我们将精度保留到小数点后五位，并遵循自然的数学舍入规则_ROUND_HALF_UP。

让我们也编写一个单元测试来验证这种方法：

@Test
fun `calculate percentage using BigDecimal for high precision`() {
    val part = BigDecimal("25")
    val whole = BigDecimal("200")
    val expectedPercentage = BigDecimal("12.50")

    val resultPercentage = part.percentOf(whole)

    assertTrue { resultPercentage.compareTo(expectedPercentage) == 0 }
}

4. 格式化百分比输出

最后，在计算出百分比后，将输出格式化为百分比可以提高可读性。让我们定义一个格式化函数，然后使用我们的百分比函数之一并打印结果：

fun Number.formatPercent() = "$this%"

val percentage: Double = 10 percentOf 200
println(percentage.formatPercent())

这个简单的扩展函数将百分比符号附加到我们的_percentage_上，并将打印“50.0%”，清楚地表明该值表示一个百分比。

5. 结论

在Kotlin中计算百分比，如果不正确处理，由于整数除法可能会导致不准确。我们可以通过将操作数转换为浮点数来确保精确计算。Kotlin提供了许多创建易于阅读的方式来处理这种计算。最后，我们讨论了如何格式化百分比以帮助在显示结果时传达意图。

正如往常一样，本文中使用的代码可以在GitHub上找到。翻译已经完成，以下是文章的结尾部分：

6. 代码示例

文章中提供的代码示例可以在GitHub上找到，以下是链接：

Baeldung Kotlin Percentage Computation on GitHub

7. 总结

通过上述方法，我们可以确保在Kotlin中进行百分比计算时的准确性和可读性。整数除法的问题可以通过将操作数转换为浮点数来解决，而Kotlin的类型系统和扩展函数、Infix函数以及BigDecimal的使用，为我们提供了灵活且精确的计算方式。最后，通过格式化输出，我们可以更清晰地表达计算结果。

OK