Python如何实现精确运算_第2页回答

2021-09-14 14:27发布

在Python中进行运算时,怎么能实现精确运算,而不是显示浮点数

在Python中进行运算时,怎么能实现精确运算,而不是显示浮点数

17条回答
帅帅马
2楼 · 2021-09-27 11:25

在进行浮点数计算时它们无法精确表达出所有的十进制小数位。


a = 4.1

b = 5.329

print(a+b)

 

9.428999999999998

这些误差实际上是底层CPU的浮点运算单元和IEEE754浮点数算数标准的一种“特性”。python的浮点数类型保存的数据采用的是原始表示形式,因此使用float实例时就不能避免这样的误差。


我们可以使用decimal模块避免这种操作(如果不介意牺牲下性能):


from decimal import Decimal

a = Decimal('4.1')

b = Decimal('5.329')

print(a+b)

 

9.429

注意Decimal的参数必须是字符串,不能是浮点型,否则误差依旧存在。


decimal模块的主要功能是允许控制计算过程中的各个方面,包括数字的尾数和四舍五入。


from decimal import Decimal

from decimal import localcontext

a = Decimal(4.1)

b = Decimal(5.329)

print(a/b)

print('================')

with localcontext() as ctx:

    ctx.prec = 3

    print(a/b)

 

0.7693751172827922400071261708

================

0.769

getcontext也可以实现和localcontext一样的功能


from decimal import Decimal, getcontext

a = Decimal(4.1)

b = Decimal(5.329)

getcontext().prec = 3

print(a/b)

 

0.769

误差我们不能完全消除,我们只能尽力优化算法,使得误差尽可能小。在大数和小数相加时要格外注意。


nums = [3.21e+18, 1, -3.21e+18]

print(sum(nums))

print('=========================')

import math

res = math.fsum(nums)

print(res)

 

0.0

=========================

1.0



请叫我雷锋叔叔啊
3楼 · 2021-09-27 17:07

可以使用decimal模块来设置计算的精度。举个例子。


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>>> from decimal import *
>>> getcontext().prec = 6
>>> Decimal(1/ Decimal(7)
Decimal('0.142857')
>>> getcontext().prec = 28
>>> Decimal(1/ Decimal(7)
Decimal('0.1428571428571428571428571429')


梵梵
4楼 · 2021-09-30 10:31

1.round()内置方法

round()如果只有一个数作为参数,不指定位数的时候,返回的是一个整数,而且是最靠近的整数(这点上类似四舍五入)。但是当出现.5的时候,两边的距离都一样,round()取靠近的偶数,这就是为什么round(2.5) = 2。当指定取舍的小数点位数的时候,一般情况也是使用四舍五入的规则,但是碰到.5的这样情况,如果要取舍的位数前的小树是奇数,则直接舍弃,如果偶数这向上取舍。看下面的示例:  

>>> round(2.635, 2)2.63>>> round(2.645, 2)2.65>>> round(2.655, 2)2.65>>> round(2.665, 2)2.67>>> round(2.675, 2)2.67

2. 使用格式化(效果和round()是一样的。)

>>> a = ("%.2f" % 2.635)>>> a'2.63'>>> a = ("%.2f" % 2.645)>>> a'2.65'>>> a = int(2.5)>>> a2


5楼 · 2021-10-20 16:03

这个,从设计来考虑,我们首先需要明白除法的机制。

a÷b=c.c1c2c3c4…d

1  d=0时,除法结束

d>0时,d×10÷b=c5+d1

商变为c.c1c2c3c4c5

然后重复1的过程。

所以

1 a整除b=c

a求余b=d

2  d=0时,结束。

3 d>0时

d×10整除b=c1

商为c.c1

d×10求余b=d1

然后重复2开始的步骤。

这样,商就是字符串,

每次求被除数÷除数的商和余数。

第一次的商是整数位,以后的商就是小数位,拼接字符串

余数判断是否是0,0结束,否则余数×10再重复


寂静的枫林
6楼 · 2021-10-21 11:01

a÷b=c.c1c2c3c4…d

1  d=0时,除法结束

d>0时,d×10÷b=c5+d1

商变为c.c1c2c3c4c5

然后重复1的过程。

所以

1 a整除b=c

a求余b=d

2  d=0时,结束。

3 d>0时

d×10整除b=c1

商为c.c1

d×10求余b=d1

然后重复2开始的步骤。

这样,商就是字符串,

每次求被除数÷除数的商和余数。

第一次的商是整数位,以后的商就是小数位,拼接字符串

余数判断是否是0,0结束,否则余数×10再重复


py大白
7楼 · 2021-10-26 17:00

需要对浮点数执行精确的计算操作,并且不希望有任何小误差的出现.

 

浮点数的一个普遍问题是它们并不能精确的表示十进制数。并且,即使是最简单的
数学运算也会产生小的误差,比如:

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>>> a = 4.2
>>> b = 2.1
>>> a + b
6.300000000000001
>>> (a + b) == 6.3
False

 

”False“是由于底层CPU和IEEE标准通过自己的浮点单位去执行算术导致的。Python的浮点数据类型使用底层表示存储数据,所以无法无法避免这样的误差。

 

如果想更加精确(代价是性能损耗),可以使用decimal模块

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>>> from decimal import Decimal
>>> a = Decimal('4.2')
>>> b = Decimal('2.1')
>>> a + b
Decimal('6.3')
>>> print(a + b)
6.3
>>> (a + b) == Decimal('6.3')
True

 上面真是乖乖的,用字符串表示数据。。。

然而Decimal对象支持所有的常用数学运算。

 

真实世界中很少会要求精确到普通浮点数能提供的17 位精度,执行大量运算的时候速度很重要。所以使用不要随便用decimal.

总的来说, decimal 模块主要用在涉及到金融的领域。在这类程序中,哪怕是一点
小小的误差在计算过程中蔓延都是不允许的。因此, decimal 模块为解决这类问题提
供了方法。当Python 和数据库打交道的时候也通常会遇到Decimal 对象,并且,通
常也是在处理金融数据的时候。


LERRR
8楼 · 2021-10-31 19:58

需要对浮点数执行精确的计算操作,并且不希望有任何小误差的出现

visonx
9楼 · 2021-11-22 10:03

真实世界中很少会要求精确到普通浮点数能提供的17 位精度,执行大量运算的时候速度很重要。所以使用不要随便用decimal.

总的来说, decimal 模块主要用在涉及到金融的领域。在这类程序中,哪怕是一点
小小的误差在计算过程中蔓延都是不允许的。因此, decimal 模块为解决这类问题提
供了方法。当Python 和数据库打交道的时候也通常会遇到Decimal 对象,并且,通
常也是在处理金融数据的时候。


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