Java での浮動小数点精度エラーを回避するには?

Java の Float および Double での浮動小数点精度エラーの回避

Java では、浮動小数点数 (float および double) を含む演算精度誤差が生じる可能性があります。これらのエラーは、float と double がバイナリ形式で数値を表し、すべての 10 進数値を正確に表現できないために発生します。

次のコードを検討してください。

for (float value = 0.0f; value < 1.0f; value += 0.1f)
    System.out.println(value);

期待される値の代わりに、出力には、エラーがわずかに蓄積されて 0.1 ずつ増分が表示されます。

0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.70000005
0.8000001
0.9000001

精度エラーへの対処

この問題を回避するには、次のアプローチを検討してください。

• 比較で許容誤差を使用する: float または double が等しいかどうかを比較する場合、潜在的な精度誤差を考慮して、いずれの場合も小さい許容誤差を考慮してください。
• BigDecimal を使用します: あるいは、数値の正確な 10 進表現を提供する BigDecimal クラスを利用します。以下に例を示します。

BigDecimal step = new BigDecimal("0.1");
for (BigDecimal value = BigDecimal.ZERO;
     value.compareTo(BigDecimal.ONE) < 0;
     value = value.add(step)) {
    System.out.println(value);
}

このコードは、値を正確に表し、0.1 ずつ増分し、精度誤差の蓄積を回避します。

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