众所周知,由于舍入和精度问题,比较浮点数是否相等有点棘手。
例如:比较浮点数,2012版
在Python中处理这个问题的推荐方法是什么?
有标准的库函数吗?
众所周知,由于舍入和精度问题,比较浮点数是否相等有点棘手。
例如:比较浮点数,2012版
在Python中处理这个问题的推荐方法是什么?
有标准的库函数吗?
当前回答
使用==是一个简单的好方法,如果你不关心公差精确。
# Python 3.8.5
>>> 1.0000000000001 == 1
False
>>> 1.00000000000001 == 1
True
但是要注意0:
>>> 0 == 0.00000000000000000000000000000000000000000001
False
0始终是0。
使用数学。如果你想控制公差,是接近的。
默认值a == b等价于数学。Isclose (a, b, rel_tol=1e-16, abs_tol=0)。
如果你仍然想使用==带有自定义容差:
>>> class MyFloat(float):
def __eq__(self, another):
return math.isclose(self, another, rel_tol=0, abs_tol=0.001)
>>> a == MyFloat(0)
>>> a
0.0
>>> a == 0.001
True
到目前为止,我没有找到任何地方配置它全局浮动。此外,mock也不能用于float.__eq__。
其他回答
对于一些可以影响源数表示的情况,可以使用整数分子和整数分母将它们表示为分数而不是浮点数。这样你就可以进行准确的比较。
详见分数模块中的分数。
如果你想在测试或TDD上下文中使用pytest包,下面是如何做到的:
import pytest
PRECISION = 1e-3
def assert_almost_equal():
obtained_value = 99.99
expected_value = 100.00
assert obtained_value == pytest.approx(expected_value, PRECISION)
这可能是一个有点丑陋的hack,但当你不需要超过默认的浮点精度(大约11个小数)时,它工作得很好。
round_to函数使用内置str类中的format方法将浮点数四舍五入为表示浮点数的字符串,其中包含所需的小数数,然后将eval内置函数应用于四舍五入的浮点数字符串,以返回浮点数字类型。
is_close函数只是对四舍五入的浮点数应用一个简单的条件。
def round_to(float_num, prec):
return eval("'{:." + str(int(prec)) + "f}'.format(" + str(float_num) + ")")
def is_close(float_a, float_b, prec):
if round_to(float_a, prec) == round_to(float_b, prec):
return True
return False
>>>a = 10.0
10.0
>>>b = 10.0001
10.0001
>>>print is_close(a, b, prec=3)
True
>>>print is_close(a, b, prec=4)
False
更新:
正如@stepehjfox所建议的,构建一个避免“eval”的rount_to函数的更干净的方法是使用嵌套格式:
def round_to(float_num, prec):
return '{:.{precision}f}'.format(float_num, precision=prec)
遵循同样的思想,使用新的f-string (Python 3.6+)代码可以更简单:
def round_to(float_num, prec):
return f'{float_num:.{prec}f}'
所以,我们甚至可以用一个简单干净的'is_close'函数来概括它:
def is_close(a, b, prec):
return f'{a:.{prec}f}' == f'{b:.{prec}f}'
这对于你想要确保两个数字是相同的“达到精度”的情况很有用,并且不需要指定公差:
求这两个数的最小精度 将两者舍入到最小精度并进行比较
def isclose(a, b):
astr = str(a)
aprec = len(astr.split('.')[1]) if '.' in astr else 0
bstr = str(b)
bprec = len(bstr.split('.')[1]) if '.' in bstr else 0
prec = min(aprec, bprec)
return round(a, prec) == round(b, prec)
如上所述,它只适用于字符串表示中没有'e'的数字(意思是0.999999999999995e -4 < number <= 0.99999999999999995e11)
例子:
>>> isclose(10.0, 10.049)
True
>>> isclose(10.0, 10.05)
False
Python 3.5增加了数学运算。Isclose和cmath。isclose函数如PEP 485所述。
如果您使用的是较早版本的Python,相应的函数在文档中给出。
def isclose(a, b, rel_tol=1e-09, abs_tol=0.0):
return abs(a-b) <= max(rel_tol * max(abs(a), abs(b)), abs_tol)
Rel_tol是一个相对容差,它乘以两个参数的大小中较大的一个;当值变大时,它们之间允许的差异也会变大,但仍然认为它们相等。
Abs_tol是在所有情况下按原样应用的绝对容差。如果差值小于这些公差中的任何一个,则认为值相等。