Java 新手溫度轉換：整數除法陷阱與 DecimalFormat 格式化

初學 Java 寫攝氏度轉華氏度（`f = c * 9/5 + 32`）時，常遇到兩個問題：結果精度丟失（整數除法） 和 小數位數不固定。本文通過經典案例拆解成因並給出標準解法。

問題代碼與現象

Scanner in = new Scanner(System.in);
int c = in.nextInt();
double f = c * 9 / 5 + 32; // 錯誤：整數運算
System.out.println(f);     // 輸入 37 → 輸出 98.0 (預期 98.6)

**現象**：無論輸入多少，結果小數部分總是 `.0`。

成因分析：整數除法截斷

Java 中 `int` 與 `int` 運算結果仍為 `int`。表達式 `c * 9 / 5` 從左到右計算：

1. `c * 9` → `int` 結果（如 37*9=333）。
2. `333 / 5` → **整數除法**，結果為 `66`（小數 `.6` 被截斷）。
3. `66 + 32` → `98` (int)。
4. 賦值給 `double f` → `98.0`。

修正方案一：引入浮點數字面量

只要參與運算的任一操作數是浮點類型，整個表達式提升為浮點運算。最簡單方式：乘以 `1.0` 或將 `9` 改為 `9.0`。

double f = c * 9.0 / 5 + 32;  // 或 c * 1.0 * 9 / 5 + 32
// 輸入 37 → 98.6

修正方案二：格式化輸出保留兩位小數

使用 `java.text.DecimalFormat` 或 `String.format` / `printf` 控制輸出格式。

方式 A：DecimalFormat（推薦復雜格式）

double f = c * 9.0 / 5 + 32;
DecimalFormat df = new DecimalFormat("#.00"); // 0 強制顯示，# 不顯示前導/尾隨零
System.out.println(df.format(f)); // 98.60

• `#.00`：至少保留兩位小數，整數部分無前導零。
• `0.00`：整數部分也強制顯示一位（如 `05.00`）。

方式 B：String.format / printf（推薦簡單輸出）

System.out.printf("華氏度: %.2f°F%n", f); // 98.60°F
// 或
String formatted = String.format("%.2f", f);

完整最佳實踐代碼

import java.util.Scanner;
import java.text.DecimalFormat;

public class TempConvert {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        System.out.print("請輸入攝氏度: ");
        int c = in.nextInt();
        
        // 1. 浮點運算保證精度
        double f = c * 9.0 / 5 + 32;
        
        // 2. 格式化輸出
        DecimalFormat df = new DecimalFormat("#.00");
        System.out.println("華氏度: " + df.format(f) + "°F");
        
        // 也可直接 printf
        System.out.printf("華氏度: %.2f°F%n", f);
    }
}

核心知識點總結

• 整數除法截斷： `int / int` → `int`。解決：引入 `double` 字面量（`9.0`、`1.0`）或強轉 (`(double)c`)。
• 浮點數精度： `double` 為雙精度，足夠日常計算；金融計算請用 `BigDecimal`。
• 格式化工具： `DecimalFormat` 靈活強大；`printf`/`String.format` 簡潔標準，C 風格開發者更熟悉。

掌握這兩點，溫度轉換與各類數值計算將不再出現「少位小數」的尷尬。