Java BigInteger クラス

BigInteger クラスとは何ですか?

Java には、整数演算を実行するために使用される int や long などのプリミティブ データ型がいくつかあります。ただし、場合によっては、このようなプリミティブ データ型の範囲外に大きな数値を格納する必要があることがあります。BigIntegerクラスは、非常に大きな数値の数学的計算に使用されます。これは、 java.lang.Mathパッケージのすべてのメソッドと、Java のすべての基本整数演算子の類似物を提供します。 ビッグ整数このクラスは、モジュラー算術演算、ビット操作、GCD 計算、およびその他のいくつかの演算をカバーします。BigInteger は 2 の補数表記で表されます。メモリは動的に割り当てられるため、格納できる数値に理論上の制限はありません。ただし、実際にはメモリは限られているため、 Integer.MAX_VALUE以下のビット数を持つ整数を格納できます。これにより、実質的にほとんどすべての大きな数値を格納するのに十分な大きな上限が提供されます。

BigInteger クラスはどのように実装されますか?

import java.math.BigInteger;

BigIntegerクラスをコードに 実装するには、 java.math.BigIntegerパッケージをインポートする必要があります。

BigInteger クラスの宣言

Java のBigIntegerクラスは、 java.mathパッケージで次のように宣言されます。

public class BigInteger
   extends Number
      implements Comparable<BigInteger>

BigIntegerクラスはNumberクラスを拡張し、Comparableインターフェイスを実装します。これはjava.mathパッケージで宣言および定義されます。

クラスコンストラクター

Java のBigIntegerクラスには、多重定義されたコンストラクターが多数あります。エディターでそれぞれを実行して、どのように機能するかを確認してください。

クラスメソッド

Java のBigIntegerクラスには多くのメソッドがあり、その一部を以下に説明します。表では、「this」はメソッドを呼び出すBigIntegerを表し、「 val」はメソッドに渡される引数です。

例1

import java.math.BigInteger;
public class Example1 {
    static BigInteger calculateFactorial(int val) {
        // Initialize result
        BigInteger f = BigInteger.ONE; // Or new BigInteger("1")
        // compute factorial
        for (int i = 2; i <= val; i++) {
            f = f.multiply(BigInteger.valueOf(i));
        }

        return f;
    }

    // Driver method
    public static void main(String[] args) {
        int val = 25;
        System.out.println(calculateFactorial(val));
    }
}

出力

説明

上記のスニペットでは、java.math.BigIntegerパッケージをインポートすることにより、 BigIntegerクラスを使用して大きな数の因数が計算されます。CalculateFactorialメソッドを作成しました。このメソッドはBigIntegerを作成し、乗算メソッドf.multiply(BigInteger.valueOf(i))を使用して階乗を計算します。

例 2

import java.math.BigInteger;
public class Example2 {

    public static void main(String[] args) {
        BigInteger big1 = new BigInteger("20");
        BigInteger big2 = new BigInteger("60");
        BigInteger sub = big2.subtract(big1);
        System.out.println(big2 + " - " + big1 + " = " + sub);
        BigInteger add = big1.add(big2);
        System.out.println(big1 + " + " + big2 + " = " + add);
        BigInteger mul = big1.multiply(big2);
        System.out.println(big1 + " * " + big2 + " = " + mul);
        BigInteger div = big2.divide(big1);
        System.out.println(big2 + " / " + big1 + " = " + div);
        BigInteger min = big1.min(big2);
        System.out.println("min value: " + min);
        BigInteger max = big1.max(big2);
        System.out.println("max value: " + max);
    }
}

出力

説明

上記のスニペットでは、BigInteger(String val)コンストラクターを使用して2 つのBigIntegerを作成しました。BigIntegerのbig1とbig2にそれぞれ値 20 と 60 を設定して、異なるメソッドを適用しました。次の方法を適用しました。

1. big2.subtract(big1) 60 から 20 を減算します。
2. big1.add(big2) は20 と 60 を加算します。
3. big1.multiply(big2) は20 と 60 を掛けます。
4. big2.divide(big1) は60 を 20 で割ります。
5. big1.min(big2) を使用して、 2 つの値のうち小さい方を取得します。
6. big1.max(big2) 2 つの値のうち大きい方を取得します。

java.math.BigInteger がコードの先頭でインポートされる ことに注意することが重要です。

結論

ここまでで、Java のBigIntegerクラスについては理解できたはずです。さまざまなタイプのコンストラクターを使用して、コード内でBigIntegerを使用できる必要があります。また、 BigIntegerクラスのメソッドを使用して、それらに対してさまざまな算術演算や論理演算を実行できる必要があります。挑戦として、BigIntegerの異なる値を使用してさまざまなメソッドを呼び出してみることができます。これにより、Java のBigIntegerについての理解がさらに深まります。学習にもっと自信を持てるようにするには、何度も練習してみてください。優れたコーディングの鍵は練習です。幸運を祈り、コーディングを楽しんでください。