/**
 * @author lztly 李振滔　Whuhan University Of Science and Technology
 * @作者 lztly 李振滔　武漢科技大學 計算機科學與技術2004級
 * @description 定義科學計算中用到的一些方法
 */

/**
 * 導入math類
 */
import java.math.*;

public class Arith
{

	/**
	 *@param DEF_DIV_SCALE
	 *定義默認除法運算精度,精度越高，運算結果越精確，但效率會有所降低
	 */
	private static final int DEF_DIV_SCALE =6000;

	/**
	 * 功能：BigDecimal類型的加法運算。
	 * @param s1 被加數
	 * @param s2 加數
	 * @return 兩個參數的和
	 */
	public static BigDecimal add(String s1, String s2)
	{
		BigDecimal b1 = new BigDecimal(s1);
		BigDecimal b2 = new BigDecimal(s2);
		return b1.add(b2);
	}

	/**
	 * 功能：BigDecimal類型的減法運算。
	 * @param s1 被減數
	 * @param s2 減數
	 * @return 兩個參數的差
	 */
	public static BigDecimal sub(String s1, String s2)
	{
		BigDecimal b1 = new BigDecimal(s1);
		BigDecimal b2 = new BigDecimal(s2);
		return b1.subtract(b2);
	}

	/**
	 * 功能：BigDecimal類型的乘法運算。
	 * @param s1 被乘數
	 * @param s2 乘數
	 * @return 兩個參數的積
	 */
	public static BigDecimal mul(String s1, String s2)
	{
		BigDecimal b1 = new BigDecimal(s1);
		BigDecimal b2 = new BigDecimal(s2);
		return b1.multiply(b2);
	}

	/**
	 * 功能：計算x的y次方根。
	 * @param s1
	 * @param s2
	 * @return
	 */
	public static BigDecimal xsqrty(String s1,String s2 )
	{
		BigDecimal d1=new BigDecimal(s1);
		BigDecimal d2=new BigDecimal(s2);
		BigDecimal b1=new BigDecimal(Math.pow(d1.doubleValue(),1./d2.doubleValue()));
		return b1;
	}

	/**
	 * 功能：計算x的y次冪(x^y)。
	 * @param s1　String型
	 * @param s2　String型
	 * @return
	 */
	public static BigDecimal xpowy(String s1,String s2)
	{
		BigDecimal d1=new BigDecimal(s1);
		BigDecimal d2=new BigDecimal(s2);
		BigDecimal b1=new BigDecimal(Math.pow(d1.doubleValue(),d2.doubleValue()));
		return b1;
	}

	/**
	 * 功能：計算x的y次冪(x^y)。
	 * @param s1 String型
	 * @param scale　int型
	 * @return
	 */
	public static BigDecimal xpowy(String s1, int scale)
	{
		BigDecimal d1=new BigDecimal(s1);
		BigDecimal b1=d1.pow(scale);
		return b1;
	}

	/**
	 * 功能：計算x的平方。
	 * @param x
	 * @return
	 */
	public static BigDecimal xpow2(String x)
	{
		BigDecimal d1=new BigDecimal(x);
		BigDecimal d2=new BigDecimal("2");
		BigDecimal b1=d1.pow(d2.intValue());
		return b1;
	}

	/**
	 * 功能：計算x的3次方。
	 * @param x
	 * @return
	 */
	public static BigDecimal xpow3(String x)
	{
		BigDecimal d1=new BigDecimal(x);
		BigDecimal d2=new BigDecimal("3");
		BigDecimal b1=d1.pow(d2.intValue());
		return b1;
	}

	/**
	 * 功能： 提供（相對）精確的除法運算，當發生除不盡的情況時，精確到
	 * 小數點以后32位，以后的數字四舍五入。
	 * @param s1 被除數
	 * @param s2 除數
	 * @return 兩個參數的商
	 */
	public static BigDecimal div(String s1, String s2)
	{
		return div(s1, s2, DEF_DIV_SCALE);
	}

	/**
	 * 功能：提供（相對）精確的除法運算。當發生除不盡的情況時，由scale參數指
	 * 定精度，以后的數字四舍五入。
	 * @param s1 被除數
	 * @param s2 除數
	 * @param scale 表示表示需要精確到小數點以后幾位。
	 * @return 兩個參數的商
	 */
	public static BigDecimal div(String s1, String s2, int scale)
	{
		if (scale < 0)
		{
			throw new IllegalArgumentException("精確度不能小于0！");
		}

		BigDecimal b1 = new BigDecimal(s1);
		BigDecimal b2 = new BigDecimal(s2);
		return b1.divide(b2, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
	}

	/**
	 * 功能：提供精確的小數位四舍五入處理。
	 * @param v 需要四舍五入的數字
	 * @param scale 小數點后保留幾位
	 * @return 四舍五入后的結果
	 */
	public static double round(double v, int scale)
	{
		if (scale < 0)
		{
			throw new IllegalArgumentException("精確度不能小于0！");

		}

		BigDecimal b = new BigDecimal(Double.toString(v));
		BigDecimal one = new BigDecimal("1");
		return b.divide(one, scale, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
	}

	/**
	 * 功能：計算n的階乘，以BigInteger返回。
	 * @param n
	 * @return
	 */
	public static BigInteger factorial(double n)
	{
		Double d=new Double(n);
		n=d.intValue();
		BigInteger s=BigInteger.valueOf(1);
		BigInteger j=BigInteger.valueOf(0);
		BigInteger c=BigInteger.valueOf(1);
		for(int i=1;i<=n;i++)
		{
			j=j.add(c);
			s=s.multiply(j);
		}

		return s;
	}

}