众所周知,由于舍入和精度问题,比较浮点数是否相等有点棘手。

例如:比较浮点数,2012版

在Python中处理这个问题的推荐方法是什么?

有标准的库函数吗?


当前回答

使用==是一个简单的好方法,如果你不关心公差精确。

# Python 3.8.5
>>> 1.0000000000001 == 1
False
>>> 1.00000000000001 == 1
True

但是要注意0:

>>> 0 == 0.00000000000000000000000000000000000000000001
False

0始终是0。


使用数学。如果你想控制公差,是接近的。

默认值a == b等价于数学。Isclose (a, b, rel_tol=1e-16, abs_tol=0)。


如果你仍然想使用==带有自定义容差:

>>> class MyFloat(float):
        def __eq__(self, another):
        return math.isclose(self, another, rel_tol=0, abs_tol=0.001)

>>> a == MyFloat(0)
>>> a
0.0
>>> a == 0.001
True

到目前为止,我没有找到任何地方配置它全局浮动。此外,mock也不能用于float.__eq__。

其他回答

不带atol/rtol与给定小数进行比较:

def almost_equal(a, b, decimal=6):
    return '{0:.{1}f}'.format(a, decimal) == '{0:.{1}f}'.format(b, decimal)

print(almost_equal(0.0, 0.0001, decimal=5)) # False
print(almost_equal(0.0, 0.0001, decimal=4)) # True 

我发现下面的比较很有帮助:

str(f1) == str(f2)

使用==是一个简单的好方法,如果你不关心公差精确。

# Python 3.8.5
>>> 1.0000000000001 == 1
False
>>> 1.00000000000001 == 1
True

但是要注意0:

>>> 0 == 0.00000000000000000000000000000000000000000001
False

0始终是0。


使用数学。如果你想控制公差,是接近的。

默认值a == b等价于数学。Isclose (a, b, rel_tol=1e-16, abs_tol=0)。


如果你仍然想使用==带有自定义容差:

>>> class MyFloat(float):
        def __eq__(self, another):
        return math.isclose(self, another, rel_tol=0, abs_tol=0.001)

>>> a == MyFloat(0)
>>> a
0.0
>>> a == 0.001
True

到目前为止,我没有找到任何地方配置它全局浮动。此外,mock也不能用于float.__eq__。

对于一些可以影响源数表示的情况,可以使用整数分子和整数分母将它们表示为分数而不是浮点数。这样你就可以进行准确的比较。

详见分数模块中的分数。

这可能是一个有点丑陋的hack,但当你不需要超过默认的浮点精度(大约11个小数)时,它工作得很好。

round_to函数使用内置str类中的format方法将浮点数四舍五入为表示浮点数的字符串,其中包含所需的小数数,然后将eval内置函数应用于四舍五入的浮点数字符串,以返回浮点数字类型。

is_close函数只是对四舍五入的浮点数应用一个简单的条件。

def round_to(float_num, prec):
    return eval("'{:." + str(int(prec)) + "f}'.format(" + str(float_num) + ")")

def is_close(float_a, float_b, prec):
    if round_to(float_a, prec) == round_to(float_b, prec):
        return True
    return False

>>>a = 10.0
10.0
>>>b = 10.0001
10.0001
>>>print is_close(a, b, prec=3)
True
>>>print is_close(a, b, prec=4)
False

更新:

正如@stepehjfox所建议的,构建一个避免“eval”的rount_to函数的更干净的方法是使用嵌套格式:

def round_to(float_num, prec):
    return '{:.{precision}f}'.format(float_num, precision=prec)

遵循同样的思想,使用新的f-string (Python 3.6+)代码可以更简单:

def round_to(float_num, prec):
    return f'{float_num:.{prec}f}'

所以,我们甚至可以用一个简单干净的'is_close'函数来概括它:

def is_close(a, b, prec):
    return f'{a:.{prec}f}' == f'{b:.{prec}f}'