Einstieg in Kotlin (eBook)

2.4    Zahlen mit Nachkommastellen

Zahlen mit Nachkommastellen, auch Fließkommazahlen genannt, werden in Variablen des Datentyps Float oder in Variablen des Datentyps Double gespeichert. Float-Variablen sind nicht so genau wie Double-Variablen. Zudem verfügt der Datentyp Float über einen kleineren Zahlenbereich. Allerdings benötigen Float-Variablen weniger Speicherplatz.

Bei der Ausgabe werden die Nachkommastellen standardmäßig mithilfe des (englischen) Dezimalpunkts abgetrennt. Im Projekt ZahlKomma werden Float- und Double-Variablen anhand einiger Beispiele erläutert.

2.4.1    Datentyp »Float«

Es folgt zunächst Teil 1 des Projekt-Programms:

Listing 2.7     Projekt »ZahlKomma«, Teil 1 von 4

Der unveränderlichen Variablen f1 wird der Float-Wert 2.375f zugewiesen. Die Nachkommastellen und das Zeichen f am Ende sorgen dafür, dass sie zu einer Float-Variablen wird. Die veränderliche Variable f2 wird als Float-Variable deklariert. Sie erhält später ihren Wert als Ergebnis der Division der beiden Float-Werte 1.0f und 7.0f.

Die Klasse Float beinhaltet ebenso die Konstanten MIN_VALUE und MAX_VALUE mit den Grenzen des Zahlenbereichs.

Die Ausgabe dieses Programmteils:

Anhand der Ausgabe sehen Sie, dass Float-Werte nur mit einer Genauigkeit von sechs bis sieben Stellen nach dem Komma gespeichert werden. Zum Rechnen mit einer größeren Genauigkeit werden Double-Variablen benötigt.

Sehr große oder sehr kleine Werte werden im Exponentialformat ausgegeben. Die Angabe 1.5e9 würde der Zahl 1,5 × 109 entsprechen, also der Zahl 1.500.000.000. Die Angabe 1.5e-9 würde der Zahl 1,5 × 10–9 entsprechen, also der Zahl 0,0000000015. Die beiden Werte in der Ausgabe repräsentieren die Zahlen 3,4028235 × 1038 bzw. 1,4 × 10-45.

2.4.2    Datentyp »Double«

Nachfolgend Teil 2 des Programms:

Listing 2.8     Projekt »ZahlKomma«, Teil 2 von 4

Der unveränderlichen Variablen d1 wird der Double-Wert 2.375 zugewiesen, ohne f am Ende. Die Nachkommastellen sorgen dafür, dass sie zu einer Double-Variablen wird. Die veränderliche Variable d2 wird als Double-Variable deklariert. Sie erhält später ihren Wert als Ergebnis der Division der beiden Double-Werte 1.0 und 7.0.

Auch hier beinhaltet die zugehörige Klasse Double die Konstanten MIN_VALUE und MAX_VALUE mit den Grenzen des Zahlenbereichs.

Die Ausgabe dieses Programmteils:

Sie sehen, dass Double-Werte mit einer Genauigkeit von 15 bis 16 Stellen nach dem Komma gespeichert werden. Zudem ist der Zahlenbereich wesentlich größer.

Versuchen Sie, einen Wert zuzuweisen, der oberhalb des Zahlenbereichs liegt, erscheint eine Warnung, und es wird der Wert Infinity (dt.: unendlich) angenommen. Mit diesem Wert können Sie keine Berechnungen mehr vornehmen. Versuchen Sie, einen Wert zuzuweisen, der unterhalb des Zahlenbereichs liegt, erscheint eine Warnung, und es wird der Wert 0 angenommen.

2.4.3    Exponentialwerte

Wie bereits erwähnt, bieten Exponentialwerte die Möglichkeit, mit sehr großen oder sehr kleinen Werten zu arbeiten, ohne viele Nullen vor oder nach dem Komma anzugeben. Ihre Werte werden im Code mithilfe eines e oder E gekennzeichnet. Es folgt Teil 3 des Programms:

Listing 2.9     Projekt »ZahlKomma«, Teil 3 von 4

Die Ausgabe dieses Programmteils:

2.4.4    Formatierung

Soll eine Zahl mit Nachkommastellen formatiert, also auf eine bestimmte Anzahl an Nachkommastellen gerundet werden, haben Sie verschiedene Möglichkeiten.

Zunächst der vierte und letzte Teil des Programms:

Listing 2.10     Projekt »ZahlKomma«, Teil 4 von 4

Das Schlüsselwort import wird benötigt, um einem Programm zusätzliche Klassen oder Paketinhalte zur Verfügung zu stellen. Die Klasse NumberFormat aus dem Paket java.text bietet Möglichkeiten zur Formatierung von Zahlen.

Wird die statische Methode getInstance() der Klasse NumberFormat ohne Parameter aufgerufen, liefert sie ein Objekt der Klasse NumberFormat mit den im aktuellen System genutzten Formatangaben, hier also den deutschen Formatangaben. Diese beinhalten zum Beispiel ein Komma zur Abtrennung von Dezimalstellen einer Zahl.

Mithilfe der Eigenschaft maximumFractionDigits können Sie für ein solches NumberFormat-Objekt die maximale Anzahl an Nachkommastellen festlegen, auf die mithilfe dieser Formatangabe gerundet werden kann.

Die Methode format() liefert für ein NumberFormat-Objekt eine Zeichenkette. Diese beinhaltet den Wert, der als Parameter übergeben wird, im zuvor festgelegten Format.

Ein Objekt der Klasse Locale aus dem Paket java.util repräsentiert eine bestimmte Region inklusive der in dieser Region genutzten Formatangaben. Die gewünschte Region wird mithilfe einer Konstanten dieser Klasse festgelegt. Die Konstante US steht für die USA als Region.

Wird die Methode getInstance() mit einem Locale-Objekt als Parameter aufgerufen, liefert sie ein NumberFormat-Objekt mit den zugehörigen Formatangaben. Diese beinhalten zum Beispiel einen Punkt zur Abtrennung von Dezimalstellen einer Zahl.

Mit import kotlin.math.* werden alle Eigenschaften und Methoden des Pakets kotlin.math zur Verfügung gestellt. Die Methode round() dient zum Auf- und Abrunden einer Zahl mit Nachkommastellen auf eine ganze Zahl. In diesem Fall soll auf eine bestimmte Anzahl x an Nachkommastellen gerundet werden. Zu diesem Zweck wird die Zahl zunächst mit 10x multipliziert, anschließend gerundet, danach wieder durch 10x dividiert.

Die Ausgabe dieses letzten Programmteils:

2.4.5    Hilfestellung von IntelliJ IDEA

An dieser Stelle erfolgt ein wichtiger thematischer Einschub. In Projekten müssen häufig zusätzliche Elemente importiert werden. Der Editor von IntelliJ IDEA (und später auch von Android Studio) hilft Ihnen dabei. Das wird am Beispiel des Programmteils aus Abschnitt 2.4.4 gezeigt.

Nehmen wir an, Sie haben noch keine import-Anweisung erstellt und notieren die nachfolgende Anweisung:

Der...