POW with 2 BigDecimal instances. yeah

POW_BigDecimal.java

package y24.m05.d13.c01_BigDecimal_exp;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.junit.jupiter.api.Test;

import java.math.BigDecimal;
import java.math.MathContext;
import java.math.RoundingMode;

@Slf4j
public class Test01 {


    @Test
    void test() {

        // 1. prepare
        // 소수점 아래 최대 30자리까지의 정밀도를 가지는 MathContext 객체 생성
        MathContext p5 = new MathContext(30, RoundingMode.HALF_UP);
        BigDecimal a = new BigDecimal("1.041");
        BigDecimal b = new BigDecimal("1").divide(new BigDecimal("12"), p5);
        log.debug("a = {}", a);
        log.debug("b = {}", b);

        // RUN
        BigDecimal c = exp(a, b, p5);
        log.debug("c = {}", c);
        log.debug("c.컷 = {}", c.round(p5));

    }

    public static BigDecimal exp(BigDecimal base, BigDecimal exponent, int len) {
        MathContext mc = new MathContext(len, RoundingMode.HALF_UP);
        return exp(base, exponent, mc);
    }

    /* 이하가 실용 */
    public static BigDecimal exp(BigDecimal base, BigDecimal exponent, MathContext mc) {

        // 지수가 정수인 경우, 내장된 pow 메소드 사용
        int intExponent = exponent.intValue();
        if (new BigDecimal(intExponent).compareTo(exponent) == 0) {
            return base.pow(intExponent, mc);
        }

        // 지수가 소수인 경우, e^(ln(base) * exponent) 공식을 사용하여 계산
        return exp(ln(base, mc).multiply(exponent), mc);

    }

    // BigDecimal에 대한 자연로그 계산
    public static BigDecimal ln(BigDecimal value, MathContext mc) {

        // 1. prepare
        BigDecimal result = BigDecimal.ZERO;
        BigDecimal x = value.subtract(BigDecimal.ONE);
        BigDecimal xPowN = x;
        BigDecimal n = BigDecimal.ONE;

        // 2. run
        for (int i = 1; i < mc.getPrecision(); i++) { // 정밀도까지만 반복
            BigDecimal term = xPowN.divide(n, mc);
            if (i % 2 == 0) {
                result = result.subtract(term);
            } else {
                result = result.add(term);
            }
            xPowN = xPowN.multiply(x);
            n = n.add(BigDecimal.ONE);
        }

        // 3. return
        return result;

    }

    // BigDecimal에 대한 지수 계산
    public static BigDecimal exp(BigDecimal value, MathContext mc) {

        // 1. prepare
        BigDecimal result = BigDecimal.ONE;
        BigDecimal factorial = BigDecimal.ONE;
        BigDecimal valuePowN = value;

        // 2. run
        for (int i = 1; i < mc.getPrecision(); i++) {
            factorial = factorial.multiply(BigDecimal.valueOf(i));
            result = result.add(valuePowN.divide(factorial, mc));
            valuePowN = valuePowN.multiply(value);
        }

        // 3. return
        return result;

    }

}