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Python3标准库:fractions有理数

时间:2020-03-06 10:11:30      阅读:56      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

1. fractions有理数

Fraction类基于numbers模块中Rational定义的API来实现有理数的数值运算。

1.1 创建Fraction实例

与decimal模块类似,可以采用多种方式创建新值。一种简便的方式是由单独的分子和分母值来创建。

import fractions

for n, d in [(1, 2), (2, 4), (3, 6)]:
    f = fractions.Fraction(n, d)
    print({}/{} = {}.format(n, d, f))

计算新值时要保持最小公分母。

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创建Fraction的另一中方法是使用<numerator> / <numerator>字符串表示。

import fractions

for s in [1/2, 2/4, 3/6]:
    f = fractions.Fraction(s)
    print({} = {}.format(s, f))

解析这个字符串,以找出分子和分母值。

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字符串还可以使用更常用的小数或浮点数记法,即用一个小数点分隔的一系列数字。能够由float()解析而且不表示NaN或无穷大值的所有字符串都被支持。

import fractions

for s in [0.5, 1.5, 2.0, 5e-1]:
    f = fractions.Fraction(s)
    print({0:>4} = {1}.format(s, f))

浮点值表示的分子和分母值会自动计算。

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还可以从有理数的其他表示(如float或Decimal)直接创建Fraction实例。

import fractions

for v in [0.1, 0.5, 1.5, 2.0]:
    print({} = {}.format(v, fractions.Fraction(v)))

 不能精确表示的浮点值可能会得到意料外的结果。

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使用值的Decimal表示则会给出期望的结果。

import decimal
import fractions

values = [
    decimal.Decimal(0.1),
    decimal.Decimal(0.5),
    decimal.Decimal(1.5),
    decimal.Decimal(2.0),
]

for v in values:
    print({} = {}.format(v, fractions.Fraction(v)))

Decimal的内部实现不存在标准浮点数表示的精度误差。

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1.2 算术运算 

一旦分数被实例化,就可以在数学表达式中使用了。

import fractions

f1 = fractions.Fraction(1, 2)
f2 = fractions.Fraction(3, 4)

print({} + {} = {}.format(f1, f2, f1 + f2))
print({} - {} = {}.format(f1, f2, f1 - f2))
print({} * {} = {}.format(f1, f2, f1 * f2))
print({} / {} = {}.format(f1, f2, f1 / f2))

分数运算支持所有标准操作符。

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1.3 近似值

Fraction有一个有用的特性,即能够将一个浮点数转换为一个近似的有理数值。

import fractions
import math

print(PI       =, math.pi)

f_pi = fractions.Fraction(str(math.pi))
print(No limit =, f_pi)

for i in [1, 6, 11, 60, 70, 90, 100]:
    limited = f_pi.limit_denominator(i)
    print({0:8} = {1}.format(i, limited))

可以通过限制分母大小来控制这个分数的值。

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Python3标准库:fractions有理数

原文:https://www.cnblogs.com/liuhui0308/p/12388843.html

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