我想将浮点数表示为四舍五入到一定位数的字符串,并且从不使用指数格式。 本质上,我想显示任何浮点数并确保它看起来不错。
这个问题有几个部分:
我需要能够指定
有效位数。
有效位数
需要是可变的,不能是
用字符串格式化完成
操作员。 [编辑]我已经改正了; 字符串格式化操作符可以做到这一点。
我需要将其四舍五入
人会期望的,不是什么
像1.999999999999
我已经想出了一种方法来执行此操作,尽管它看起来像是一轮工作,而且还不是很完美。 (最大精度为15个有效数字。)
>>> def f(number, sigfig):
return ("%.15f" % (round(number, int(-1 * floor(log10(number)) + (sigfig - 1))))).rstrip("0").rstrip(".")
>>> print f(0.1, 1)
0.1
>>> print f(0.0000000000368568, 2)
0.000000000037
>>> print f(756867, 3)
757000
有一个更好的方法吗? 为什么Python对此没有内置函数?
是否有为此提供内置功能的语言?
以防万一:您知道%。* g%(3,3.142596)格式化选项吗? (尤其是星号)
我确实错过了星号格式选项,但是使用g返回指数并且使用f远非完美:"%。* f"%(0,34500000000000000000000)返回34499999999999999000000
您没有说这是您在做什么,但是如果您使用浮点数学来进行与金钱相关的计算,那将是一个可怕的想法。 使用小数模块或将数量存储为整数美分(或等值的本地货币)。 小数确实是您最好的选择。
似乎没有内置的字符串格式化技巧,可以让您(1)打印浮点数的第一个有效数字出现在小数点后15位,以及(2)不使用科学计数法。这样就可以进行手动字符串操作了。
下面,我使用decimal模块从浮点数中提取十进制数字。
float_to_decimal函数用于将浮点数转换为decimal对象。 decimal.Decimal(str(f))的明显方法是错误的,因为str(f)可能会丢失有效数字。
float_to_decimal从十进制模块的文档中删除。
一旦将十进制数字作为整数元组获得,下面的代码就可以完成以下工作:截取所需数量的有效数字,如果需要,将其四舍五入,将数字连成一个字符串,在符号上加大头,然后放置一个小数点和零在左边或右边(视情况而定)。
在底部,您会发现一些我用来测试f函数的情况。
import decimal
def float_to_decimal(f):
# http://docs.python.org/library/decimal.html#decimal-faq
"Convert a floating point number to a Decimal with no loss of information"
n, d = f.as_integer_ratio()
numerator, denominator = decimal.Decimal(n), decimal.Decimal(d)
ctx = decimal.Context(prec=60)
result = ctx.divide(numerator, denominator)
while ctx.flags[decimal.Inexact]:
ctx.flags[decimal.Inexact] = False
ctx.prec *= 2
result = ctx.divide(numerator, denominator)
return result
def f(number, sigfig):
# http://stackoverflow.com/questions/2663612/nicely-representing-a-floating-point-number-in-python/2663623#2663623
assert(sigfig>0)
try:
d=decimal.Decimal(number)
except TypeError:
d=float_to_decimal(float(number))
sign,digits,exponent=d.as_tuple()
if len(digits) < sigfig:
digits = list(digits)
digits.extend([0] * (sigfig - len(digits)))
shift=d.adjusted()
result=int(''.join(map(str,digits[:sigfig])))
# Round the result
if len(digits)>sigfig and digits[sigfig]>=5: result+=1
result=list(str(result))
# Rounding can change the length of result
# If so, adjust shift
shift+=len(result)-sigfig
# reset len of result to sigfig
result=result[:sigfig]
if shift >= sigfig-1:
# Tack more zeros on the end
result+=['0']*(shift-sigfig+1)
elif 0<=shift:
# Place the decimal point in between digits
result.insert(shift+1,'.')
else:
# Tack zeros on the front
assert(shift<0)
result=['0.']+['0']*(-shift-1)+result
if sign:
result.insert(0,'-')
return ''.join(result)
if __name__=='__main__':
tests=[
(0.1, 1, '0.1'),
(0.0000000000368568, 2,'0.000000000037'),
(0.00000000000000000000368568, 2,'0.0000000000000000000037'),
(756867, 3, '757000'),
(-756867, 3, '-757000'),
(-756867, 1, '-800000'),
(0.0999999999999,1,'0.1'),
(0.00999999999999,1,'0.01'),
(0.00999999999999,2,'0.010'),
(0.0099,2,'0.0099'),
(1.999999999999,1,'2'),
(1.999999999999,2,'2.0'),
(34500000000000000000000, 17, '34500000000000000000000'),
('34500000000000000000000', 17, '34500000000000000000000'),
(756867, 7, '756867.0'),
]
for number,sigfig,answer in tests:
try:
result=f(number,sigfig)
assert(result==answer)
print(result)
except AssertionError:
print('Error',number,sigfig,result,answer)
那就是一些漂亮的代码。这正是我想要的。如果将其更改为采用小数而不是浮点数(这样做很简单),那么我们可以一起避免浮点错误。我发现的唯一问题是长整数。例如,尝试(34500000000000000000000, 17, 34500000000000000000000)。但是,这再次可能只是浮点错误引起的。
接得好。我对d的定义做了些微更改,该定义解决了使用长整数的问题,并且作为副作用,它还允许您也为number arg传递数字字符串。
该修复程序有效,但是我发现了其他不相关的错误。使用(756867, 7, 756867.0),我得到了75686.7。似乎填充结果的条件有些差。
是的,那就是另一个好收获。我已经编辑了我的代码。
嗯,我想我喜欢您如何更好地处理它。再次编辑我的帖子...
如果要浮点精度,则需要使用decimal模块,该模块是Python标准库的一部分:
>>> import decimal
>>> d = decimal.Decimal('0.0000000000368568')
>>> print '%.15f' % d
0.000000000036857
十进制模块看起来可能会有所帮助,但这确实不能回答我的问题。
@ dln385:怎么样?它满足您列出的所有要求。
1.指定精度,而不是有效数字。有很大的不同。 2.它不会舍入到小数点后。例如,带有3个有效数字的756867是757000。请参阅原始问题。 3.该方法会分解为大数,例如长整数。
@ dln385:您阅读过文档吗? 1."十进制模块包含有效位的概念,因此1.30 + 1.20为2.50。保留尾随零以表示有效。这是货币应用的惯用表示法。对于乘法,"教科书"方法使用所有数字例如,1.3 * 1.2等于1.56,而1.30 * 1.20等于1.5600。" 2.它使用固定点而不是浮点数,因此您一开始就不会遇到此类问题,并且3.小数模块支持任意精度。
@Billy ONeal:是的,我确实阅读了文档。在我的最后一条评论中,我正在解释为什么%.15f % d没有回答我的问题。至于一般的十进制模块,我找不到四舍五入到有效数字(包括小数点左边)或显示不带指数的数字的方法。另外,应注意,即使使用小数,%.15f % d仍会分解为大整数。
以下是根据给定的误差线格式化值的代码段。
from math import floor, log10, round
def sigfig3(v, errplus, errmin):
i = int(floor(-log10(max(errplus,errmin)) + 2))
if i > 0:
fmt ="%%.%df" % (i)
return"{%s}^{%s}_{%s}" % (fmt % v,fmt % errplus, fmt % errmin)
else:
return"{%d}^{%d}_{%d}" % (round(v, i),round(errplus, i), numpy.round(i))
例子:
5268685 (+1463262,-2401422) becomes 5300000 (+1500000,-2400000)
0.84312 +- 0.173124 becomes 0.84 +- 0.17
需要任意精度的浮点数才能正确回答此问题。因此,必须使用十进制模块。没有办法不使用指数格式就将小数转换为字符串(原始问题的一部分),所以我写了一个函数来做到这一点:
def removeExponent(decimal):
digits = [str(n) for n in decimal.as_tuple().digits]
length = len(digits)
exponent = decimal.as_tuple().exponent
if length <= -1 * exponent:
zeros = -1 * exponent - length
digits[0:0] = ["0."] + ["0"] * zeros
elif 0 < -1 * exponent < length:
digits.insert(exponent,".")
elif 0 <= exponent:
digits.extend(["0"] * exponent)
sign = []
if decimal.as_tuple().sign == 1:
sign = ["-"]
print"".join(sign + digits)
问题正在设法取整重要数字。小数的" quantize()"方法不会舍入到小数点以上,并且" round()"函数始终返回浮点数。我不知道这些是否是bug,但这意味着舍入无限精度浮点数的唯一方法是将其解析为列表或字符串并手动进行舍入。换句话说,这个问题没有理智的答案。
您不需要任意精度的浮点数。请注意,他从未将舍入的答案视为浮点数,而只是将其视为字符串。 BTW -1 * anything可以写为-anything。
我不明白您的"不会舍入高于小数点"。尝试:例如,Decimal(123.456).quantize(Decimal(1e1))。
顺便说一句,四舍五入一个Decimal实例会在Python 3.x中返回另一个Decimal。
@Mark Dickinson:是的,我没想到Decimal(123.456).quantize(Decimal(10))会有不同的行为。另外,如果Decimal四舍五入在Python 3.x中返回Decimal,那么似乎是该升级的时候了。感谢您的指导。