Мои математические выражения Java с использованием Math.floor () выходят в 0 вместо намеченного числа, хотя мои бумажные вычисления говорят, что должно быть иначе

Question

Я начинающий программист и пишу программу изменения машины. У меня почти нет, но по какой-то причине Math.floor() дает результат 0 вместо намеченного числа.

Я пытался использовать Math.round() вместо этого, но я вполне уверен, что это должно быть Math.floor() для наиболее точных результатов.

    public void calculateChange(){
        changeTotal = moneyGiven -  total;

        wholeDollars = Math.floor(changeTotal);

        quarters = Math.floor((changeTotal - wholeDollars)/.25);

        dimes = Math.floor(((changeTotal - wholeDollars) - quarters * .25)/.1);

        nickles = Math.floor(((changeTotal - wholeDollars) - quarters * .25 - dimes * 0.1)/.05);

        pennies = Math.floor(((changeTotal - wholeDollars) - quarters * .25 - dimes * 0.1 - nickles * .05)/ .01);
     }

Например, когда я запускаю описанный ниже метод с вводом 5 долларов в качестве предоставленных денежных средств и 1,29 долларов в качестве общей суммы транзакции, я получаю сдачу в размере 3 долларов, 2 квартала, 2 цента, 0 никелей,и 0 копеек.

Значение пенни должно быть 1. Кажется, эта проблема возникает только в том случае, если результат для любого выражения равен 1.

Answer 1

Я бы немного переосмыслил решение здесь. В вашем подходе нет ничего плохого, но размышление об этом с использованием целочисленной математики, а не с плавающей запятой, упростит всю операцию. Вы также можете использовать промежуточные переменные, чтобы избежать повторения одних и тех же операций снова и снова.

int dollars = (int) (changeTotal);
int cents = (int) (changeTotal * 100) % 100;

int quarters = cents / 25;
cents = cents % 25;

int dimes = cents / 10;
cents = cents % 10;

int nickels = cents / 5;
cents = cents % 5;

int pennies = cents;

Answer 2

Вы, кажется, объявили свои переменные как числа с плавающей запятой и в результате получаете ошибки округления.

Я приведу ваш пример с moneyGiven = 5.00 долларами и total = 1.29 долларами.

Хотя значение выражения (changeTotal - wholeDollars) равно 0.71, а значение quarters * .25 равно 0.5, вычитание их в выражении g (changeTotal - wholeDollars) - quarters * .25 фактически приводит к 0.20999999999999996 из-за того, что числа с плавающей запятой имеют видпредставлены в памяти и математических операциях.

В итоге результатом всего выражения ((changeTotal - wholeDollars) - quarters * .25 - dimes * 0.1 - nickles * .05)/ .01 будет 0.9999999999999953, которое затем переходит в 0.

Вид операцийВы также оказываете влияние. Если я изменю ваши деления на умножения на обратное, как показано ниже, я на самом деле получу 1.0000038146972645 как результат конечного выражения, которое затем обнуляется до 1:

public static void calculateChange(double moneyGiven, double total) {
    double changeTotal = moneyGiven - total;

    double wholeDollars = Math.floor(changeTotal);

    double quarters = Math.floor((changeTotal - wholeDollars) * 4.0);

    double dimes = Math.floor(((changeTotal - wholeDollars) - quarters / 4.0) * 10);

    double nickles = Math.floor(((changeTotal - wholeDollars) - quarters / 4.0 - dimes / 10.0) * 20.0);

    double pennies = Math.floor(((changeTotal - wholeDollars) - quarters / 4.0 - dimes / 10.0 - nickles / 20.0) * 100);

    System.out.println(wholeDollars + " " + quarters + " " + dimes + " " + nickles + " " + pennies);
 }

Даже сохраняя промежуточные результатыпоскольку целые числа не полностью устраняют проблему, потому что ваши total и moneyGiven все еще являются значениями с плавающей запятой. Изменяя их тип с double на float, вы несколько смягчаете проблему, имея меньшую точность, что может привести к более благоприятному округлению. Но это не позволяет надежно решить основную проблему.

Серьезные финансовые программы никогда не должны использовать примитивные типы данных с плавающей запятой для выполнения каких-либо вычислений из-за ошибок округления. Вместо этого они используют специальный тип, называемый BigDecimal.

Answer 3

Прежде всего, ваш код не показывает ни один из типов данных ваших переменных. Это затрудняет мне точное определение точной причины проблемы здесь.

Кроме того, ваши переменные должны быть преобразованы в целые числа. Я внес изменения в структуру вашего метода;moneyGiven и total теперь являются параметрами с плавающей точкой.

Вызов метода как calculateChange(5, 1.29f) дал мне правильный вывод 3 2 2 0 1.

public static void calculateChange(float moneyGiven, float total) {
    float changeTotal = moneyGiven - total;

    int wholeDollars = (int) Math.floor(changeTotal);

    int quarters = (int) Math.floor((changeTotal - wholeDollars)/.25);

    int dimes = (int) Math.floor(((changeTotal - wholeDollars) - quarters * .25)/.1);

    int nickles = (int) Math.floor(((changeTotal - wholeDollars) - quarters * .25 - dimes * 0.1)/.05);

    int pennies = (int) Math.floor(((changeTotal - wholeDollars) - quarters * .25 - dimes * 0.1 - nickles * .05)/.01);

    System.out.println(wholeDollars + " " + quarters + " " + dimes + " " + nickles + " " + pennies);
 }