はじめに

Java の剰余演算、特に負の値が絡むときの挙動を毎回のように忘れてしまう。自分のための備忘録としてこの記事を書きました。

`%` は被除数（左側）の符号を引き継ぐ

Java の % は「余り」ではありますが、結果の符号は被除数（左側の値）に従うという仕様になっています。そのため、負の数を左側に置くと結果も負になります。

System.out.println(-3 % 5);  // => -3
System.out.println( 3 % -5); // =>  3
System.out.println(-3 % -5); // => -3

数学的な mod（0 以上 n 未満の値）を期待していると、-3 % 5 が 2 になってほしいところですが、Java では -3 になります。

Python の % は Java と異なり、結果の符号は除数（右側の値）に従うという仕様になっています。そのため、常に「数学的な mod（0 以上 n 未満）」に近い挙動になります。

print(-3 % 5)   # => 2
print(3 % -5)   # => -2
print(-3 % -5)  # => -3

Java 8 以降では、数学的な意味での剰余を返す Math.floorMod() が利用できます。

System.out.println(Math.floorMod(-3, 5)); // => 2

負の値を扱う場面では、こちらを使う方が安全です。

% の結果を正の範囲に収めたい場合は、次のように調整する方法もあります。

int r = ((a % n) + n) % n;