¿Cuál es el propósito de java.math.MutableBigInteger?

Question

java.math.MutableBigInteger solo está disponible desde el interior del paquete. Hereda de java.lang.Object y solo hay una subclase (SignedMutableBigInteger) que solo está disponible desde el interior del paquete.

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.

Supongo que MutableBigInteger se usa internamente para cálculos pesados ​​de BigInteger que se ralentizan por reasignaciones frecuentes. No estoy seguro de por qué no se exporta como parte de java.math. Tal vez un disgusto por las clases de valores mutables?

Para aclarar "mutable":
Standard BigInteger tiene un valor para toda su vida útil, dado dos referencias BigInteger "a" & "b", "a + b" siempre dará un nuevo BigInteger con el mismo valor. Digamos que el valor es 4.

Con MutableBigInteger, "a + b" podría producir 4 inicialmente, pero producir 8, 16, 32 o cualquier otro número en algún momento en el futuro debido a que OTRO código cambia los valores (aka. mutating) de los objetos a los que hace referencia "a" & "b". En consecuencia, la mayoría (quizás todos) de los tipos de valor (Carácter, Corto, Largo, Entero, BigInteger, BigDecimal, Float, Double, incluso String) en Java son inmutables.

Answer 2

El problema con BigInteger es que es inmutable: en otras palabras, una vez que tiene un objeto BigInteger, no puede cambiar el valor del objeto en sí, solo puede reemplazarlo con un objeto nuevo.

Ahora esto normalmente es algo bueno, ya que evita el aliasing y demás (no desea que su "2 + 3" en algún lugar se convierta repentinamente en "2 + 5" porque un usuario de ese "3" en alguna parte si no en su programa, lo cambió a un "5"). Sin embargo, internamente, BigInteger usa una matriz para contener los componentes de este valor. Para un gran número, esta matriz puede ser bastante grande; un BigInteger que representa un bazillion podría necesitar una matriz de, oh, mil elementos, por ejemplo.

¿Qué sucede cuando quiero agregar uno a este BigInteger? Bueno, creamos un nuevo BigInteger, que a su vez creará una nueva matriz interna de mil elementos, copiará todos los elementos de la matriz interna de BigInteger a la nueva matriz interna de BigInteger, excepto la última, y ​​colocará una nueva versión de ese último elemento incrementada en uno. (O podría necesitar actualizar los dos últimos.) Si no necesita el valor anterior, libera ese BigInteger anterior, lo que libera la matriz.

Esto es obviamente bastante ineficiente si solo se está deshaciendo de los valores anteriores de todos modos. Por lo tanto, si tiene operaciones como esta, puede usar MutableBigInteger, que puede incrementarse simplemente cambiando el último elemento en la matriz interna del MutableBigInteger existente. ¡Esto es mucho más rápido! Sin embargo, destruye el valor anterior, lo que puede ser problemático, como señalé anteriormente. Si alguien te da el int "3", puedes esperar que permanezca igual. Si alguien te da un MutableBigInteger, ¡no esperes que sea el mismo número más tarde!

Answer 3

MutableBigInteger se hace referencia en la biblioteca java.math. Si tiene un JDK instalado, revise los contenidos de src.zip en su directorio jdk.

Verá BigInteger lo utiliza:

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 es una encapsulación de los algoritmos matemáticos usados ​​por BigInteger.