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

Python 3.5增加了数学运算。Isclose和cmath。isclose函数如PEP 485所述。

如果您使用的是较早版本的Python,相应的函数在文档中给出。

def isclose(a, b, rel_tol=1e-09, abs_tol=0.0):
    return abs(a-b) <= max(rel_tol * max(abs(a), abs(b)), abs_tol)

Rel_tol是一个相对容差,它乘以两个参数的大小中较大的一个;当值变大时,它们之间允许的差异也会变大,但仍然认为它们相等。

Abs_tol是在所有情况下按原样应用的绝对容差。如果差值小于这些公差中的任何一个,则认为值相等。

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 

我喜欢Sesquipedal的建议,但有修改(一个特殊的用例时,两个值都是0返回False)。在我的例子中,我使用的是Python 2.7,只使用了一个简单的函数:

if f1 ==0 and f2 == 0:
    return True
else:
    return abs(f1-f2) < tol*max(abs(f1),abs(f2))

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。

math.isclose()已为此添加到Python 3.5(源代码)。这里是它到Python 2的一个端口。它与Mark Ransom的单行程序的不同之处在于它可以正确地处理“inf”和“-inf”。

def isclose(a, b, rel_tol=1e-09, abs_tol=0.0):
    '''
    Python 2 implementation of Python 3.5 math.isclose()
    https://github.com/python/cpython/blob/v3.5.10/Modules/mathmodule.c#L1993
    '''
    # sanity check on the inputs
    if rel_tol < 0 or abs_tol < 0:
        raise ValueError("tolerances must be non-negative")

    # short circuit exact equality -- needed to catch two infinities of
    # the same sign. And perhaps speeds things up a bit sometimes.
    if a == b:
        return True

    # This catches the case of two infinities of opposite sign, or
    # one infinity and one finite number. Two infinities of opposite
    # sign would otherwise have an infinite relative tolerance.
    # Two infinities of the same sign are caught by the equality check
    # above.
    if math.isinf(a) or math.isinf(b):
        return False

    # now do the regular computation
    # this is essentially the "weak" test from the Boost library
    diff = math.fabs(b - a)
    result = (((diff <= math.fabs(rel_tol * b)) or
               (diff <= math.fabs(rel_tol * a))) or
              (diff <= abs_tol))
    return result

这对于你想要确保两个数字是相同的“达到精度”的情况很有用,并且不需要指定公差:

求这两个数的最小精度 将两者舍入到最小精度并进行比较

def isclose(a, b):
    astr = str(a)
    aprec = len(astr.split('.')[1]) if '.' in astr else 0
    bstr = str(b)
    bprec = len(bstr.split('.')[1]) if '.' in bstr else 0
    prec = min(aprec, bprec)
    return round(a, prec) == round(b, prec)

如上所述,它只适用于字符串表示中没有'e'的数字(意思是0.999999999999995e -4 < number <= 0.99999999999999995e11)

例子:

>>> isclose(10.0, 10.049)
True
>>> isclose(10.0, 10.05)
False