python中的decimal類型轉(zhuǎn)換實(shí)例詳解
[Python標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)]decimal——定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)的數(shù)學(xué)運(yùn)算
作用:使用定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)的小數(shù)運(yùn)算。
Python 版本:2.4 及以后版本
decimal 模塊實(shí)現(xiàn)了定點(diǎn)和浮點(diǎn)算術(shù)運(yùn)算符,使用的是大多數(shù)人所熟悉的模型,而不是程序員熟悉的模型,即大多數(shù)計(jì)算機(jī)硬件實(shí)現(xiàn)的 IEEE 浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算。Decimal 實(shí)例可以準(zhǔn)確地表示任何數(shù),對(duì)其上取整或下取整,還可以對(duì)有效數(shù)字個(gè)數(shù)加以限制。
Decimal
小數(shù)值表示為 Decimal 類的實(shí)例。構(gòu)造函數(shù)取一個(gè)整數(shù)或字符串作為參數(shù)。使用浮點(diǎn)數(shù)創(chuàng)建 Decimal 之前,可以先將浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為一個(gè)字符串,使調(diào)用者能夠顯式地處理值得位數(shù),倘若使用硬件浮點(diǎn)數(shù)表示則無法準(zhǔn)確地表述。另外,利用類方法 from_float() 可以轉(zhuǎn)換為精確的小數(shù)表示。
import decimal
fmt = '{0:<25} {1:<25}'
print fmt.format('Input', 'Output')
print fmt.format('-' * 25, '-' * 25)
# Integer
print fmt.format(5, decimal.Decimal(5))
# String
print fmt.format('3.14', decimal.Decimal('3.14'))
# Float
f = 0.1
print fmt.format(repr(f), decimal.Decimal(str(f)))
print fmt.format('%.23g' % f, str(decimal.Decimal.from_float(f))[:25])
浮點(diǎn)數(shù)值 0.1 并不表示為一個(gè)精確的二進(jìn)制值,所以 float 的表示與 Decimal 值不同。在這個(gè)輸出中它被截?cái)酁?25 個(gè)字符。
Decimal 還可以由元組創(chuàng)建,其中包含一個(gè)符號(hào)標(biāo)志(0 表示正,1 表示負(fù))、數(shù)字 tuple 以及一個(gè)整數(shù)指數(shù)。
import decimal # Tuple t = (1, (1, 1), -2) print 'Input :', t print 'Decimal:', decimal.Decimal(t)
基于元組的表示創(chuàng)建時(shí)不太方便,不過它提供了一種可移植的方式,可以導(dǎo)出小數(shù)值而不會(huì)損失精度。tuple 形式可以在網(wǎng)絡(luò)上傳輸,或者在不支持精確小數(shù)值得數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ),以后再轉(zhuǎn)回回 Decimal 實(shí)例。
算術(shù)運(yùn)算
Decimal 重載了簡(jiǎn)單的算術(shù)運(yùn)算符,所以可以采用內(nèi)置數(shù)值類型同樣的方式處理 Decimal 實(shí)例。
import decimal
a = decimal.Decimal('5.1')
b = decimal.Decimal('3.14')
c = 4
d = 3.14
print 'a =', repr(a)
print 'b =', repr(b)
print 'c =', repr(c)
print 'd =', repr(d)
print
print 'a + b =', a + b
print 'a - b =', a - b
print 'a * b =', a * b
print 'a / b =', a / b
print
print 'a + c =', a + c
print 'a - c =', a - c
print 'a * c =', a * c
print 'a / c =', a / c
print
print 'a + d =',
try:
print a + d
except TypeError, e:
print e
Decimal 運(yùn)算符還接受整數(shù)參數(shù),不過浮點(diǎn)數(shù)值必須轉(zhuǎn)換為 Decimal 實(shí)例。
除了基本算術(shù)運(yùn)算,Decimal 還包括一些方法來查找以 10 為底的對(duì)數(shù)和自然對(duì)數(shù)。log10() 和 ln() 返回的值都是 Decimal 實(shí)例,所以可以與其他值一樣直接在公式中使用。
特殊值
除了期望的數(shù)字值,Decimal 還可以表示很多特殊值,包括正負(fù)無窮大值、“不是一個(gè)數(shù)”(NaN)和 0。
import decimal
for value in [ 'Infinity', 'NaN', '0' ]:
print decimal.Decimal(value), decimal.Decimal('-' + value)
print
# Math with infinity
print 'Infinity + 1:', (decimal.Decimal('Infinity') + 1)
print '-Infinity + 1:', (decimal.Decimal('-Infinity') + 1)
# Print comparing NaN
print decimal.Decimal('NaN') == decimal.Decimal('Infinity')
print decimal.Decimal('NaN') != decimal.Decimal(1)
與無窮大值相加會(huì)返回另一個(gè)無窮大值。與 NaN 比較相等性總會(huì)返回 false,而比較不等性總會(huì)返回 true。與 NaN 比較大小來確定排序順序沒有明確定義,這會(huì)導(dǎo)致一個(gè)錯(cuò)誤。
上下文
到目前為止,前面的例子使用的都是 decimal 模塊的默認(rèn)行為。還可以使用一個(gè)上下文(context)覆蓋某些設(shè)置,如保持精度、如何完成取整、錯(cuò)誤處理等等。上下文可以應(yīng)用于一個(gè)線程中的所有 Decimal 實(shí)例,或者局部應(yīng)用于一個(gè)小代碼區(qū)。
1. 當(dāng)前上下文
要獲取當(dāng)前全局上下文,可以使用 getcontext()。
import decimal import pprint context = decimal.getcontext() print 'Emax =', context.Emax print 'Emin =', context.Emin print 'capitals =', context.capitals print 'prec =', context.prec print 'rounding =', context.rounding print 'flags =' pprint.pprint(context.flags) print 'traps =' pprint.pprint(context.traps)
這個(gè)示例腳本顯示了 Context 的公共屬性。
2. 精度
上下文的 prec 屬性控制著作為算術(shù)運(yùn)算結(jié)果所創(chuàng)建的新值的精度。字面量值會(huì)按這個(gè)屬性保持精度。
import decimal
d = decimal.Decimal('0.123456')
for i in range(4):
decimal.getcontext().prec = i
print i, ':', d, d * 1
要改變精度,可以直接為這個(gè)屬性賦一個(gè)新值。
3. 取整
取整有多種選擇,以保證值在所需精度范圍內(nèi)。
•ROUND_CEILING 總是趨向于無窮大向上取整。
•ROUND_DOWN 總是趨向 0 取整。
•ROUND_FLOOR 總是趨向負(fù)無窮大向下取整。
•ROUND_HALF_DOWN 如果最后一個(gè)有效數(shù)字大于或等于 5 則朝 0 反方向取整;否則,趨向 0 取整。
•ROUND_HALF_EVEN 類似于 ROUND_HALF_DOWN,不過,如果最后一個(gè)有效數(shù)字值為 5,則會(huì)檢查前一位。偶數(shù)值會(huì)導(dǎo)致結(jié)果向下取整,奇數(shù)值導(dǎo)致結(jié)果向上取整。
•ROUND_HALF_UP 類似于 ROUND_HALF_DOWN,不過如果最后一位有效數(shù)字為 5,值會(huì)朝 0 的反方向取整。
•ROUND_UP 朝 0 的反方向取整。
•ROUND_05UP 如果最后一位是 0 或 5,則朝 0 的反方向取整;否則向 0 取整。
import decimal
context = decimal.getcontext()
ROUNDING_MODES = [
'ROUND_CEILING',
'ROUND_DOWN',
'ROUND_FLOOR',
'ROUND_HALF_DOWN',
'ROUND_HALF_EVEN',
'ROUND_HALF_UP',
'ROUND_UP',
'ROUND_05UP',
]
header_fmt = '{:10} ' + ' '.join(['{:^8}'] * 6)
print header_fmt.format(' ',
'1/8 (1)', '-1/8 (1)',
'1/8 (2)', '-1/8 (2)',
'1/8 (3)', '-1/8 (3)',
)
for rounding_mode in ROUNDING_MODES:
print '{0:10}'.format(rounding_mode.partition('_')[-1]),
for precision in [ 1, 2, 3 ]:
context.prec = precision
context.rounding = getattr(decimal, rounding_mode)
value = decimal.Decimal(1) / decimal.Decimal(8)
print '{0:^8}'.format(value),
value = decimal.Decimal(-1) / decimal.Decimal(8)
print '{0:^8}'.format(value),
print
這個(gè)程序顯示了使用不同算法將同一個(gè)值取整為不同精度的效果。
4. 局部上下文
使用 Python 2.5 或以后版本時(shí),可以使用 with 語(yǔ)句對(duì)一個(gè)代碼塊應(yīng)用上下文。
import decimal
with decimal.localcontext() as c:
c.prec = 2
print 'Local precision:', c.prec
print '3.14 / 3 =', (decimal.Decimal('3.14') / 3)
print
print 'Default precision:', decimal.getcontext().prec
print '3.14 / 3 =', (decimal.Decimal('3.14') / 3)
Context 支持 with 使用的上下文管理器 API,所以這個(gè)設(shè)置只在塊內(nèi)應(yīng)用。
5. 各實(shí)例上下文
上下文還可以用來構(gòu)造 Decimal 實(shí)例,然后可以從這個(gè)上下文繼承精度和轉(zhuǎn)換的取整參數(shù)。
import decimal
# Set up a context with limited precision
c = decimal.getcontext().copy()
c.prec = 3
# Create our constant
pi = c.create_decimal('3.1415')
# The constant value is rounded off
print 'PI :', pi
# The result of using the constant uses the global context
print 'RESULT:', decimal.Decimal('2.01') * pi
這樣一來,應(yīng)用就可以區(qū)別于用戶數(shù)據(jù)精度而另外選擇常量值精度。
6. 線程
“全局”上下文實(shí)際上是線程本地上下文,所以完全可以使用不同的值分別配置各個(gè)線程。
import decimal
import threading
from Queue import PriorityQueue
class Multiplier(threading.Thread):
def __init__(self, a, b, prec, q):
self.a = a
self.b = b
self.prec = prec
self.q = q
threading.Thread.__init__(self)
def run(self):
c = decimal.getcontext().copy()
c.prec = self.prec
decimal.setcontext(c)
self.q.put( (self.prec, a * b) )
return
a = decimal.Decimal('3.14')
b = decimal.Decimal('1.234')
# A PriorityQueue will return values sorted by precision, no matter
# what order the threads finish.
q = PriorityQueue()
threads = [ Multiplier(a, b, i, q) for i in range(1, 6) ]
for t in threads:
t.start()
for t in threads:
t.join()
for i in range(5):
prec, value = q.get()
print prec, '\t', value
這個(gè)例子使用指定的值創(chuàng)建一個(gè)新的上下文,然后安裝到各個(gè)線程中。
總結(jié)
以上所述是小編給大家介紹的python中的decimal類型轉(zhuǎn)換實(shí)例詳解,希望對(duì)大家有所幫助,如果大家有任何疑問請(qǐng)給我留言,小編會(huì)及時(shí)回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對(duì)腳本之家網(wǎng)站的支持!
如果你覺得本文對(duì)你有幫助,歡迎轉(zhuǎn)載,煩請(qǐng)注明出處,謝謝!
相關(guān)文章
Pandas DataFrame中的tuple元素遍歷的實(shí)現(xiàn)
這篇文章主要介紹了Pandas DataFrame中的tuple元素遍歷的實(shí)現(xiàn),文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧2019-10-10
windows下 兼容Python2和Python3的解決方法
這篇文章主要介紹了windows下 兼容Python2和Python3的解決方法,需要的朋友可以參考下2018-12-12
Python函數(shù)的默認(rèn)參數(shù)設(shè)計(jì)示例詳解
這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于Python函數(shù)的默認(rèn)參數(shù)設(shè)計(jì)的相關(guān)資料,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家學(xué)習(xí)或者使用Python具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友們下面來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧2019-12-12
關(guān)于tensorflow和keras版本的對(duì)應(yīng)關(guān)系
這篇文章主要介紹了關(guān)于tensorflow和keras版本的對(duì)應(yīng)關(guān)系,具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助。如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教2023-06-06
Python常用模塊logging——日志輸出功能(示例代碼)
logging模塊是Python的內(nèi)置模塊,主要用于輸出運(yùn)行日志,可以靈活配置輸出日志的各項(xiàng)信息。這篇文章主要介紹了Python常用模塊logging——日志輸出的實(shí)例代碼,需要的朋友可以參考下2019-11-11

