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
如果你想在测试/TDD环境中使用它,我认为这是一种标准方法:
from nose.tools import assert_almost_equals
assert_almost_equals(x, y, places=7) # The default is 7
其他回答
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}'
做一些像下面这样简单的事情就足够了:
return abs(f1 - f2) <= allowed_error
math.isclose()已为此添加到Python 3.5(源代码)。这里是它到Python 2的一个端口。它与Mark Ransom的单行程序的不同之处在于它可以正确地处理“inf”和“-inf”。
def isclose(a, b, rel_tol=1e-09, abs_tol=0.0):
'''
Python 2 implementation of Python 3.5 math.isclose()
https://github.com/python/cpython/blob/v3.5.10/Modules/mathmodule.c#L1993
'''
# sanity check on the inputs
if rel_tol < 0 or abs_tol < 0:
raise ValueError("tolerances must be non-negative")
# short circuit exact equality -- needed to catch two infinities of
# the same sign. And perhaps speeds things up a bit sometimes.
if a == b:
return True
# This catches the case of two infinities of opposite sign, or
# one infinity and one finite number. Two infinities of opposite
# sign would otherwise have an infinite relative tolerance.
# Two infinities of the same sign are caught by the equality check
# above.
if math.isinf(a) or math.isinf(b):
return False
# now do the regular computation
# this is essentially the "weak" test from the Boost library
diff = math.fabs(b - a)
result = (((diff <= math.fabs(rel_tol * b)) or
(diff <= math.fabs(rel_tol * a))) or
(diff <= abs_tol))
return result
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
不带atol/rtol与给定小数进行比较:
def almost_equal(a, b, decimal=6):
return '{0:.{1}f}'.format(a, decimal) == '{0:.{1}f}'.format(b, decimal)
print(almost_equal(0.0, 0.0001, decimal=5)) # False
print(almost_equal(0.0, 0.0001, decimal=4)) # True