Форматуємо виведення чисел у Java

Всім привіт! Часто до наших методів приходять числа, які потрібно відобразити у якомусь особливому форматі. Начебто як дрібниця, але як би ви реалізували це завдання? Пропонуємо над цим сьогодні трохи поміркувати. Для початку, щоб з головою поринути у форматування чисел у Java, давайте згадаємо метод format класу String : public static String format(String format, Object ... args) - Повертає рядок, відформатований з рядка format за допомогою інших аргументів args . І одразу приклад:

String str = String.format("Привіт %s! Як справи %s?", "Саша", "на роботі");
System.out.println(str);

У результаті ми отримаємо висновок у консолі:

Методи printf та format

String.format() — це не єдиний метод для форматування рядка. Його аналогами можуть бути System.out.printf() і System.out.format(); . Так, попередній код ми можемо замінити на:

System.out.printf("Привіт %s! Як справи %s?", "Саша", "на роботі");

або

System.out.format("Привіт %s! Як справи %s?", "Саша", "на роботі");

Висновок у консолі при цьому залишиться тим самим. Єдиною відмінністю служить лише те, що ці методи відразу виводять значення консолі, на відміну String.format() . Але мені String.format() подобається більше, тому що нам не завжди потрібно виводити результат у консолі, тому далі ми використовуватимемо саме цей спосіб. Повернімося до нашого прикладу. Що ми бачимо? А те, що в місця, де були символи - %s , вставлені рядки - "Саша" та "на роботі". Яким чином це може нам допомогти при розробці? Уявіть, що у вас є великий шаблонний текст, але в деяких місцях потрібно вставляти значення, які можуть бути різними і приходити в якості аргументів ззовні. Ось тут нам і знадобиться це форматування. Специфікатори формату починаються зі знака відсотка % і закінчуються символом, що вказує на тип аргументу, який потрібно відформатувати. І, як ви, напевно, зрозуміли, %s використовується для вставки об'єктів — рядків. Але якщо ми спробуємо вставити, наприклад, double в місце, де прописаний об'єкт рядка:

String str = String.format("Привіт %s! Як справи %s?", 55.6, "на роботі");

це також спрацює. double буде приведено до рядка, і ми отримаємо: Крім рядків і чисел з плаваючою комою, у Java є й інші типи, чи не так? Тож давайте поглянемо на весь арсенал: Давайте використовуємо для double більш відповідний формат:

String str = String.format("Відстань від Києва до Одеси - %f. Не так уже й мало, чи не так?", 475.4d);
System.out.println(str);

Виведення в консоль: Як ви вже зрозуміли, %f буде більш відповідним специфікатором для чисел з плаваючою комою, які включають такі типи даних як double і float в Java. З цим специфікатором ми можемо форматувати число з плаваючою комою:

String str = String.format("Відстань від Києва до Одеси - %.2f. Не так уже й мало, чи не так?", 475.4d);

Вставка .2 в даний специфікатор обріже кількість знаків після коми до двох, і ми отримаємо висновок: .2 - не єдина підналаштування специфікаторів. Комбінація даних підналаштувань називається інструкцією . Загальний вигляд інструкції такий: А тепер розшифруємо все по порядку:

• [аргумент_індекс] — ціле число, що вказує на позицію в списку аргументів. Наприклад, посилання перший аргумент 1$, посилання другий аргумент — 2$, тощо. Якщо ж позиція не була задана, аргументи повинні бути в тому ж порядку, що й посилання на них у форматі.
• [Прапори] — спеціальні символи для форматування. Наприклад:
  • + прапор, що означає, що якщо числове значення позитивне, воно має містити знак +
  • - означає вирівнювання результату з лівого краю
  • , встановлює роздільник тисяч у цілих чисел
• [Ширина] — позитивне ціле десяткове число, що визначає мінімальну кількість символів, які будуть виведені. Якщо перед цим числом стоїть 0, то символи, що відсутні, будуть доповнені 0, якщо 0 ні, то пробілами.
• [. Точність] - невід'ємне ціле число з точкою перед ним. Як правило, використовується для обмеження кількості символів. Специфіка поведінки залежить від виду специфікатора.

Також хотілося б відзначити, що всі перелічені вище елементи інструкції не обов'язкові, і все буде працювати і без них. Як приклад використання підналаштувань уявімо, що нам потрібен специфічний висновок числа Пі:

String str = String.format("%1$+09.5f", 3.1415926535897);
System.out.print(str);

І, відповідно, висновок у консолі: Начебто нескладно, так? Але коли йдеться про форматування числа, то не можна обійти стороною DecimalFormat . Давайте розберемося, що мають на увазі.

DecimalFormat

DecimalFormat - клас для форматування будь-якого числа в Java, чи то ціле число, чи число з плаваючою комою. Коли відбувається створення об'єкта DecimalFormat , прямо в конструкторі можна задати шаблон форматування чисел, що приходять. Як буде виглядати наш приклад з використанням DecimalFormat :

DecimalFormat dF = new DecimalFormat( "#.###" );
double value = 72.224463;
System.out.print(dF.format(value));

Висновок у консолі: Рядок #.### є шаблоном, який вказує, що ми форматуємо значення, що передається, до 3 десяткових знаків. Які ще є символи для шаблонів? Ось деякі з них:

• # - цифра, що ведуть нулі опускаються;
• 0 — цифра завжди відображається, навіть якщо в номері менше цифр (у такому випадку відображається 0);
• . - Знак десяткового роздільника;
• , - Знак угруповання роздільників (наприклад, роздільник тисяч);
• ; - Поділяє формати;
• - - Зазначає префікс негативного числа;
• % - множить на 100 і показує число у відсотках;
• ? - множить на 1000 і показує число у проміле;
• E – розділяє мантису та порядок для експоненційного формату.

Погляньмо на кілька прикладів:

System.out.println(new DecimalFormat( "###,###.##" ).format(74554542.224463));

Висновок у консолі:

System.out.println(new DecimalFormat( "%###.##" ).format(0.723456));

Висновок у консолі:

System.out.println(new DecimalFormat( "000.###" ).format(42.224463));

Висновок у консолі: Не обов'язково створювати щоразу новий об'єкт DecimalFormat , щоб задати новий шаблон. Досить використовувати його методи applyPattern і applyLocalizedPattern :

DecimalFormat dF = new DecimalFormat("###.###");
dF.applyPattern("000000.000");
dF.applyLocalizedPattern("#,#00.0#");

Коли ми говоримо про форматування числа з плаваючою комою, нас чимало цікавить округлення, чи не так? Так ось, при обрізанні числа зі знаками після коми, що виходять за заданий шаблон, DecimalFormat округляє число у більшу сторону, якщо останнє число, що обрізається, більше 5. А якщо останнє обрізуване - 5? Адже в такому разі це число рівно посередині між найближчими цілими. У цьому випадку до уваги береться попереднє до нього число. Якщо попереднє число парне, округлення провадиться:

DecimalFormat dF = new DecimalFormat("##.###");
String result = dF.format(56.4595);
System.out.println((result));

Висновок у консолі: Якщо непарне — не робиться:

DecimalFormat dF = new DecimalFormat("##.###");
String str = dF.format(56.4595);
System.out.println((str));

Висновок у консолі: Різницею між форматуванням чисел з плаваючою комою з використанням String.format() і DecimalFormat.format() можна вважати те, що в першому випадку будуть присутні кінцеві нулі, навіть якщо немає дробової частини. Наприклад:

String firstStr = String.format("%.4f", 9.00001273);
System.out.println((firstStr));

Висновок у консолі:

DecimalFormat decimalFormat = new DecimalFormat("#.####");
String secondStr = decimalFormat.format(9.00001273);
System.out.println((secondStr));

Висновок у консолі: Як бачите, при форматуванні числа 9.00001273 з точністю до чотирьох десяткових розрядів метод format() у класу String виведе значення 9.0000 , при цьому у DecimalFormat аналогічний метод format() виведе 9 .

BigDecimal та BigInteger

Якщо ми торкнулися такої теми округлення чисел у Java, поговоримо і про те, як для таких операцій використовувати клас BigDecimal . Цей клас орієнтований працювати з справді ВЕЛИКИМИ числами: йому максимальні значення double і float занадто малі. Цей клас має багато різних налаштувань для округлення числа з плаваючою комою, а також багато методів для арифметичних операцій. Він має схожий клас, але орієнтований працювати з ВЕЛИКИМИ цілими числами — BigInteger . Докладніше про BigDecimal та BigInteger можна почитати в цій статті .

Форматування Date та Time

Вище згадувалося, що за допомогою format() класу String можна ще й форматувати час і дату. Що ж, погляньмо, як це робиться. По-перше, хотілося б нагадати, що для дат використовується специфікатор формату %t . По-друге, при форматуванні шаблону для кожного специфікатора формату для дат потрібні додаткові прапори форматування. Ось можливі прапори форматування для дат: Це скорочений список можливих прапорів форматування дат – їх дуже багато, на будь-який смак. Повний список їх як і можливих специфікаторів можна переглянути за цим посиланням . Давайте розглянемо, як користуватися цим. На цей раз використовуємо не String.format() , а відразу System.out.printf() .

Приклад 1

Крім того, поставимо мову результату, передавши її першим аргументом у спосіб:

Date date = new Date();
System.out.printf(Locale.ENGLISH,"%tB %te, %tY",date,date,date);

Висновок у консолі: Без задання мови буде використана мова за умовчанням (наприклад, у мене вона російська).

Приклад 2

Давайте виведемо на екран більш повну дату:

Date date = new Date();
System.out.printf("%td %tB %tY року %n%tH:%tM:%tS",date,date,date,date,date,date,date);

І висновок у консолі: Стільки разів передавати аргументом один і той самий об'єкт Date... Якось виглядає не дуже, чи не так? Давайте скористаємося внутрішньою підналаштуванням $ для вказівки аргументу, який ми хочемо використовувати:

System.out.printf("%1$td %1$tB %1$tY року %n%1$tH:%1$tM:%1$tS",date);

Висновок у консолі у нас і не зміниться. Є й інші не менш цікаві способи форматування дати. Про них і трохи докладніше про час і дату в Java можна почитати ось у цьому матеріалі . На цьому у мене на сьогодні все, дякую за увагу!