Question

我想将浮点数表示为舍入到某个有效数字的字符串，并且从不使用指数格式。基本上，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。
有效位数需要变量，这是不可能的使用string formatting operator完成。 [编辑]我被纠正了;字符串格式化操作符可以执行此操作。
我需要它绕道而行人会期待，而不是什么像1.999999999999

我已经想出了这样做的一种方法，虽然它看起来像是一种工作，但它并不完美。（最大精度为15位有效数字。）

>>> 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

有更好的方法吗？为什么Python没有内置函数呢？

Answer 1

似乎没有内置的字符串格式化技巧，它允许您（1）打印浮点数，其第一个有效数字出现在第15个小数位后面，（2）不是科学计数法。这就留下了手动字符串操作。

下面我使用decimal模块从float中提取小数位数。 float_to_decimal函数用于将float转换为Decimal对象。 decimal.Decimal(str(f))显而易见的方法是错误的，因为str(f)可能会丢失有效数字。

float_to_decimal已从decimal module's documentation解除。

一旦获得十进制数字作为整数元组，下面的代码就会显而易见：切掉所需数量的重要数字，必要时将数字加起来，将数字连接成一个字符串，粘贴在一个符号上，根据需要在左侧或右侧放置小数点和零。

在底部，您会发现我用于测试f功能的一些案例。

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)

Answer 2

如果你想要浮点精度，你需要使用decimal模块，它是Python Standard Library的一部分：

>>> import decimal
>>> d = decimal.Decimal('0.0000000000368568')
>>> print '%.15f' % d
0.000000000036857

Answer 3

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))

示例：

5268685 (+1463262,-2401422) becomes 5300000 (+1500000,-2400000)
0.84312 +- 0.173124 becomes 0.84 +- 0.17

Answer 4

正确回答这个问题需要任意精确浮点数。因此，必须使用decimal module。没有使用指数格式（原始问题的一部分），没有方法可以将小数转换为字符串，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)

问题是试图围绕重要数字。十进制的“quantize（）”方法不会高于小数点，而“round（）”函数总是返回一个浮点数。我不知道这些是否是错误，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，这个问题没有明智的答案。

很好地代表python中的浮点数

4 个答案: