python中小數點精度控制問題


本篇文章轉載自 https://www.cnblogs.com/herbert/p/3402245.html

 

浮點數是用機器上浮點數的本機雙精度(64 bit)表示的。提供大約17位的精度和范圍從-308到308的指數。和C語言里面的double類型相同。Python不支持32bit的單精度浮點數。如果程序需要精確控制區間和數字精度,可以考慮使用numpy擴展庫。

Python 3.X對於浮點數默認的是提供17位數字的精度。

關於單精度和雙精度的通俗解釋:

單精度型和雙精度型,其類型說明符為float 單精度說明符,double 雙精度說明符。在Turbo C中單精度型占4個字節(32位)內存空間,其數值范圍為3.4E-38~3.4E+38,只能提供七位有效數字。雙精度型占8 個字節(64位)內存空間,其數值范圍為1.7E-308~1.7E+308,可提供16位有效數字。

一.將精度高的浮點數轉換成精度低的浮點數。

1.round()內置方法

 

print(round(2.605, 2)) # 2.6
print(round(2.615, 2)) # 2.62
print(round(2.625, 2)) # 2.62

 

round()如果只有一個數作為參數,不指定位數的時候,返回的是一個整數,而且是最靠近的整數(這點上類似四舍五入)。但是當出現.5的時候,兩邊的距離都一樣,round()取靠近的偶數,這就是為什么round(2.5) = 2。當指定取舍的小數點位數的時候,一般情況也是使用四舍五入的規則,但是碰到.5的這樣情況,如果要取舍的位數前的小樹是奇數,則直接舍棄,如果偶數這向上取舍。

2. 使用格式化

效果和round()是一樣的。

a = ("%.2f" % 2.635)

二.要求超過17位的精度分析

python默認的是17位小數的精度,但是這里有一個問題,就是當我們的計算需要使用更高的精度(超過17位小數)的時候該怎么做呢?

1. 使用格式化(不推薦)

a = "%.30f" % (1/3)

可以顯示,但是不准確,后面的數字往往沒有意義。

2. 高精度使用decimal模塊,配合getcontext

from decimal import *
print(getcontext())
Context(prec=28, rounding=ROUND_HALF_EVEN, Emin=-999999, Emax=999999, capitals=1, clamp=0, flags=[], traps=[InvalidOperation, DivisionByZero, Overflow])
getcontext().prec = 50
b = Decimal(1)/Decimal(3)
print(b)
Decimal('0.33333333333333333333333333333333333333333333333333')
c = Decimal(1)/Decimal(17)
print(c)
Decimal('0.058823529411764705882352941176470588235294117647059')
print(float(c))

 

默認的context的精度是28位,可以設置為50位甚至更高,都可以。這樣在分析復雜的浮點數的時候,可以有更高的自己可以控制的精度。其實可以留意下context里面的這rounding=ROUND_HALF_EVEN 參數。ROUND_HALF_EVEN, 當half的時候,靠近even.

三.關於小數和取整

既然說到小數,就必然要說到整數。一般取整會用到這些函數:

1. round()

這個不說了,前面已經講過了。一定要注意它不是簡單的四舍五入,而是ROUND_HALF_EVEN的策略。

2. math模塊的ceil(x)

取大於或者等於x的最小整數。

3. math模塊的floor(x)

去小於或者等於x的最大整數。

from math import ceil, floor
round(2.5)
2
ceil(2.5)
3
floor(2.5)
2
round(2.3)
2
ceil(2.3)
3
floor(2.3)
2

 


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