笔算开n次方

来源：互联网发布：php 防xss 编辑：程序博客网时间：2024/05/16 18:56
在J2ME中，有时会用到开方运算，但是MIDP1.0中没有提供该功能。这里使用笔算开方的方式，实现了开任意数的n次方。这里使用了long作为运算的临时变量类型，在数值较大或者保留位数太多的时候，会出现因为long数值溢出而导致的错误。
public class Extract {
    /**
     * 开n次方
     * 
     * @param root
     *            被开方数
     * @param n
     *            开方，开n次方
     * @param baoliu
     *            小数部分保留的位数
     * @return
     */
    public static String extract(String root, int n, int baoliu) {
        String[] zhengShu = null;
        String[] xiaoShu = null;
        int pointIndex = root.indexOf('.');
        if (pointIndex == -1) {
            zhengShu = getZhengShu(root, n);
            xiaoShu = getXiaoshu("0", n, baoliu);
        } else {
            zhengShu = getZhengShu(root.substring(0, pointIndex), n);
            xiaoShu = getXiaoshu(root.substring(pointIndex + 1), n, baoliu);
        }
        String result = "";
        long a = 0;// 初值 
        long c = 0;// 差 
        long b = 0;// 尝试的商值 
        int index = 0;
        while (index < zhengShu.length) {
            c = c * power(10, n) + Long.parseLong(zhengShu[index]);
            b = 1;
            while (power(10 * a + b, n) - power(10 * a, n) <= c) {
                b++;
                if (b == 10) {
                    break;
                }
            }
            b = b - 1;
            c = c - (power(10 * a + b, n) - power(10 * a, n));
            a = a * 10 + b;
            index++;
        }
        result += a + ".";// 整数部分计算完毕 
        index = 0;
        while (index < xiaoShu.length) {
            c = c * power(10, n) + Long.parseLong(xiaoShu[index]);
            b = 1;
            while (power(10 * a + b, n) - power(10 * a, n) <= c) {
                b++;
                if (b == 10) {
                    break;
                }
            }
            b = b - 1;
            c = c - (power(10 * a + b, n) - power(10 * a, n));
            a = a * 10 + b;
            index++;
        }
        result += (a + 5) % power(10, baoliu + 1);// 这里 a + 5 是为了实现四舍五入 
        result = result.substring(0, result.length() - 1);// 放弃最后1位 
        return result;
    }
    /**
     * 根据开方n的数值，将整数部分划分成若干片段
     * 
     * @param str
     * @param n
     * @return
     */
    private static String[] getZhengShu(String str, int n) {
        int length = str.length() / n;
        if (str.length() % n != 0) {
            length += 1;
        }
        String[] zhengShu = new String[length];
        for (int i = zhengShu.length - 1; i > 0; i--) {
            zhengShu[i] = str.substring(str.length() - n);
            str = str.substring(0, str.length() - n);
        }
        zhengShu[0] = str;
        return zhengShu;
    }
    /**
     * 根据开方n的数值和保留的位数，将小数部分划分成若干片段
     * 
     * @param str
     * @param n
     * @param decimalDigits
     * @return
     */
    private static String[] getXiaoshu(String str, int n, int decimalDigits) {
        int length = decimalDigits + 1;
        while (str.length() < length * n) {
            str += "0";
        }
        String[] xiaoShu = new String[length];
        for (int i = 0; i < xiaoShu.length; i++) {
            xiaoShu[i] = str.substring(0, n);
            str = str.substring(n);
        }
        return xiaoShu;
    }
    /**
     * 得到一个数的n次方
     * 
     * @param shu
     * @param n
     * @return
     */
    private static long power(long shu, int n) {
        long result = 1;
        while (n > 0) {
            result *= shu;
            n--;
        }
        return result;
    }
    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("将3开2次方，保留3位小数：" + extract("3", 2, 3));
        System.out.println("将3开5次方，保留3位小数：" + extract("3", 5, 3));
        System.out.println("将3.08开2次方，保留3位小数：" + extract("3.08", 2, 3));
    }
}
输出结果是：
将3开2次方，保留3位小数：1.732
将3开5次方，保留3位小数：1.246
将3.08开2次方，保留3位小数：1.755