精度不足。我该怎么处理？

Question

我正在建模一个系统，它包含0到1之间的特定能量。这个存储在一个名为storedEnergy的双精度中。

storedEnergy应在21分钟内从0.0到1.0，但计入1.0000000000000004

每次迭代storedEnergy增加onStoredEnergyIncreasePerMinute，计算结果如下：

  onSlackMinutesIncreasePerMinute = (double) time1to0Energy / (double) time0to1Energy;
  onStoredEnergyIncreasePerMinute = 1d / (double) time0to1Energy;
  offSlackMinutesDecreasePerMinute = 1d;
  offStoredEnergyDecreasePerMinute = 1d / (double) time1to0Energy;

这是储存的能量增加：

  while (storedEnergy < target) {
     storedEnergy += onStoredEnergyIncreasePerMinute;
  } 

类似的事情发生在松弛的分钟：有能量为1.0的24.999999999999993，当时应该有25的1.0

可能有必要提一下，我将使用offStoredEnergyDecreasePerMinute在25分钟内重新计算为0

我不知道为什么会发生这种情况（虽然我认为这与双打不能正确表示分数有关），或者我应该怎样解决它。我是否必须使用某种分数类？

Answer 1

  

我认为这与双打不能正确表示分数有关

这是正确的，浮点数只能精确地表示二进制分数，并且达到一定的精度限制。

您应该仔细考虑计算使用的数字集合。如果它只是有理数，那么你可以相对简单地用两个整数来实现它。如果你采用平方根或相似的方法，那么就没有数字表示。

Answer 2

看起来你在这里过度添加：

 while (storedEnergy < target) {
     //this goes above 1.0 on the final iteration
     storedEnergy += onStoredEnergyIncreasePerMinute;  
  } 

你可以通过以下方式解决：

 while (storedEnergy < target) {
     storedEnergy += onStoredEnergyIncreasePerMinute;
     if(storedEnergy>target)
        storedEnergy = target;

  } 

Answer 3

阅读What Every Computer Scientist Should Know About Floating-Point Arithmetic以了解发生这些错误的原因。尝试设置您希望变量具有的精度或使用舍入函数，以绕过表示问题