Qual è lo scopo di java.math.MutableBigInteger?

Question

java.math.MutableBigInteger è disponibile solo dall'interno del pacchetto. Esso eredita da java.lang.Object e vi è una sola sottoclasse (SignedMutableBigInteger) che è disponibile solo all'interno del pacchetto.

Answer 1

/** 
* A class used to represent multiprecision integers that makes efficient 
* use of allocated space by allowing a number to occupy only part of 
* an array so that the arrays do not have to be reallocated as often. 
* When performing an operation with many iterations the array used to 
* hold a number is only reallocated when necessary and does not have to 
* be the same size as the number it represents. A mutable number allows 
* calculations to occur on the same number without having to create 
* a new number for every step of the calculation as occurs with 
* BigIntegers. 
* 
* @see BigInteger 
* @version 1.12, 12/19/03 
* @author Michael McCloskey 
* @since 1.3 
*/ 

Source.

Direi che MutableBigInteger è utilizzato internamente per calcoli pesanti BigInteger che vengono rallentati da frequenti riallocazioni. Non sono sicuro del motivo per cui non è stato esportato come parte di java.math. Forse un po 'di disgusto per le classi di valore mutabili?

Per chiarire "mutabile":
standard BigInteger ha un valore per tutta la sua durata, data due riferimenti BigInteger "a" & "b", "A + B" sarà sempre produrre una nuova BigInteger con lo stesso valore. Diciamo che il valore è 4.

Con MutableBigInteger, "a + b" potrebbe produrre inizialmente 4, ma restituire 8, 16, 32 o qualsiasi altro numero in un determinato momento nel futuro a causa di un altro codice che modifica i valori (aka. mutating) degli oggetti referenziati da "a" & "b". Di conseguenza, la maggior parte (forse tutti) dei tipi di valore (Character, Short, Long, Integer, BigInteger, BigDecimal, Float, Double, Even String) in Java sono immutabili.

Answer 2

Il problema con BigInteger è che è immutabile: in altre parole, una volta che si dispone di un oggetto BigInteger, non è possibile modificare il valore dell'oggetto stesso, è possibile solo sostituirlo con un nuovo oggetto.

Ora questa è normalmente una buona cosa, poiché impedisce l'aliasing e così via (non vuoi che il tuo "2 + 3" da qualche parte si trasformi improvvisamente in "2 + 5" perché un utente di quel "3" da qualche parte altrimenti nel tuo programma lo ha cambiato in un "5"). Tuttavia, internamente BigInteger utilizza una matrice per contenere i componenti di questo valore. Per un numero elevato, questo array può essere abbastanza grande; un BigInteger che rappresenta un bilione potrebbe avere bisogno di un array di, oh, mille elementi, per esempio.

Quindi cosa succede quando voglio aggiungerne uno a questo BigInteger? Bene, creiamo un nuovo BigInteger, che a sua volta creerà un nuovo array interno ad esso di un migliaio di elementi, copia tutti gli elementi del vecchio array interno di BigInteger al nuovo array interno di BigInteger, eccetto l'ultimo, e inserisce una nuova versione dell'ultimo elemento incrementata di uno. (Oppure potrebbe essere necessario aggiornare gli ultimi due.) Se non si ha bisogno del vecchio valore, si libera quel vecchio BigInteger, che libera l'array.

Questo è ovviamente abbastanza inefficiente se sono solo sbarazzarsi dei vecchi valori in ogni caso. Quindi, se hai operazioni come questa, puoi invece usare un MutableBigInteger, che può essere incrementato semplicemente cambiando l'ultimo elemento dell'array interno del MutableBigInteger esistente. Questo è molto più veloce! Tuttavia, distrugge il vecchio valore, che può essere problematico, come ho sottolineato sopra. Se qualcuno ti dà l'int "3", puoi aspettarti che rimanga lo stesso. Se qualcuno ti dà un MutableBigInteger, non aspettarti che sia lo stesso numero più tardi!

Answer 3

MutableBigInteger fa riferimento nella libreria java.math. Se hai installato un JDK, controlla i contenuti di src.zip nella tua directory jdk.

Vedrete BigInteger lo usa:

public BigInteger divide(BigInteger val) { 
    MutableBigInteger q = new MutableBigInteger(), 
         r = new MutableBigInteger(), 
         a = new MutableBigInteger(this.mag), 
         b = new MutableBigInteger(val.mag); 

    a.divide(b, q, r); 
    return new BigInteger(q, this.signum * val.signum); 
} 

MutableBigInteger è un incapsulamento degli algoritmi matematici utilizzati da BigInteger.