比较两个双精度浮点数或两个浮点数最有效的方法是什么?
简单地这样做是不正确的:
bool CompareDoubles1 (double A, double B)
{
return A == B;
}
比如:
bool CompareDoubles2 (double A, double B)
{
diff = A - B;
return (diff < EPSILON) && (-diff < EPSILON);
}
似乎是浪费加工。
有人知道更聪明的浮点比较器吗?
当前回答
在数值软件中，确实有这样的情况，你需要检查两个浮点数是否完全相等。我就一个类似的问题发表了这篇文章
https://stackoverflow.com/a/10973098/1447411
所以你不能说“CompareDoubles1”是错误的。
其他回答
我的方法也许不正确，但很有用
将两个浮点数都转换为字符串，然后进行字符串比较
bool IsFlaotEqual(float a, float b, int decimal)
{
TCHAR form[50] = _T("");
_stprintf(form, _T("%%.%df"), decimal);
TCHAR a1[30] = _T(""), a2[30] = _T("");
_stprintf(a1, form, a);
_stprintf(a2, form, b);
if( _tcscmp(a1, a2) == 0 )
return true;
return false;
}
也可以做到操作人员超载
不幸的是，即使您的“浪费”代码也是不正确的。EPSILON是可以添加到1.0并更改其值的最小值。值1.0非常重要——更大的数字在添加到EPSILON时不会改变。现在，您可以将这个值缩放到您正在比较的数字，以判断它们是否不同。比较两个双精度对象的正确表达式是:
if (fabs(a - b) <= DBL_EPSILON * fmax(fabs(a), fabs(b)))
{
// ...
}
这是最小值。一般来说，你会想要在计算中考虑噪声，并忽略一些最不重要的位，所以更现实的比较应该是这样的:
if (fabs(a - b) <= 16 * DBL_EPSILON * fmax(fabs(a), fabs(b)))
{
// ...
}
如果比较性能对您非常重要，并且您知道值的范围，那么您应该使用定点数字。
'返回fabs(a - b) < EPSILON;
这是可以的，如果:
输入的数量级变化不大 极少数相反的符号可以被视为相等
否则就会给你带来麻烦。双精度数的分辨率约为小数点后16位。如果您正在比较的两个数字在量级上大于EPSILON*1.0E16，那么您可能会说:
return a==b;
我将研究一种不同的方法，假设您需要担心第一个问题，并假设第二个问题对您的应用程序很好。解决方案应该是这样的:
#define VERYSMALL (1.0E-150)
#define EPSILON (1.0E-8)
bool AreSame(double a, double b)
{
double absDiff = fabs(a - b);
if (absDiff < VERYSMALL)
{
return true;
}
double maxAbs = max(fabs(a) - fabs(b));
return (absDiff/maxAbs) < EPSILON;
}
这在计算上是昂贵的，但有时是需要的。这就是我们公司必须做的事情，因为我们要处理一个工程库，输入可能相差几十个数量级。
无论如何，关键在于(并且适用于几乎所有的编程问题):评估你的需求是什么，然后想出一个解决方案来满足你的需求——不要认为简单的答案就能满足你的需求。如果在您的评估后，您发现fabs(a-b) < EPSILON将足够，完美-使用它!但也要注意它的缺点和其他可能的解决方案。
这是另一个解:
#include <cmath>
#include <limits>
auto Compare = [](float a, float b, float epsilon = std::numeric_limits<float>::epsilon()){ return (std::fabs(a - b) <= epsilon); };
在数值软件中，确实有这样的情况，你需要检查两个浮点数是否完全相等。我就一个类似的问题发表了这篇文章
https://stackoverflow.com/a/10973098/1447411
所以你不能说“CompareDoubles1”是错误的。
