如何让Python支持分数类型(利用标准库fractions模块)的方法详解


本文摘自php中文网,作者黄舟,侵删。

最近在工作中遇到了分数处理,查找相关的资料发现可以利用Fraction类来实现,所以下面这篇文章主要给大家介绍了关于利用标准库fractions模块让Python支持分数类型的相关资料,文中通过示例代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下。

前言

你可能不需要经常处理分数,但当你需要时,Python的Fraction类会给你很大的帮助。本文将给大家详细介绍关于利用标准库fractions模块让Python支持分数类型的相关内容,分享出来供大家参考学习,下面话不多说了,来一起看看详细的介绍:

fractions模块

fractions模块提供了分数类型的支持。

Fraction类

该类是fractions模块的核心,它继承了numbers.Rational类并且实现了该类所有的方法。

构造函数并不复杂:


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class fractions.Fraction(numerator=0, denominator=1)

class fractions.Fraction(int|float|str|Decimal|Fraction)

可以同时提供分子(numerator)和分母(denominator)给构造函数用于实例化Fraction类,但两者必须同时是int类型或者numbers.Rational类型,否则会抛出类型错误。当分母为0,初始化的时候会导致抛出异常ZeropisionError。

而如果只提供一个参数,则可以用上述五种类型进行初始化。当使用字符串进行初始化时,fractions模块使用内置的正则表达式进行匹配。而使用浮点数或者Decimal进行初始化时,fractions模块会在内部调用as_integer_ratio()

下面的代码示例来自官方文档,展示了各种实例化Fraction的方式:


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>>> from fractions import Fraction

>>> Fraction(16, -10)

Fraction(-8, 5)

>>> Fraction(123)

Fraction(123, 1)

>>> Fraction()

Fraction(0, 1)

>>> Fraction('3/7')

Fraction(3, 7)

>>> Fraction(' -3/7 ')

Fraction(-3, 7)

>>> Fraction('1.414213 \t\n')

Fraction(1414213, 1000000)

>>> Fraction('-.125')

Fraction(-1, 8)

>>> Fraction('7e-6')

Fraction(7, 1000000)

>>> Fraction(2.25)

Fraction(9, 4)

>>> Fraction(1.1)

Fraction(2476979795053773, 2251799813685248)

>>> from decimal import Decimal

>>> Fraction(Decimal('1.1'))

Fraction(11, 10)

限制分母

fractions.Fraction.limit_denominator(max_denominator=1000000)

有时候将浮点数或者Decimal作为Fraction实例的初始化数据可能会遇到舍入误差的问题,如上面调用Fraction(1.1)时不返回Fraction(11, 10)的例子。这时Fraction类提供了一个实例方法limit_denominator()用于减小这种误差。这个方法本来是为了通过限制分母来得到一个近似值,但是在出现舍入误差的时候反倒使得结果更加精确了,如下面的例子:


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>>> from fractions import Fraction

>>> Fraction(1.1)

Fraction(2476979795053773, 2251799813685248)

>>> Fraction(1.1).limit_denominator()

Fraction(11, 10)

将Fraction用于算术运算、关系运算和其他多种操作

上面提到,Fraction类继承了numbers.Rational类并且实现了该类所有的方法。所以Fraction类事实上通过重载很多特殊函数,使得其实例可以直接用于多种算术运算。

不仅支持算术运算,Fraction类同时也支持关系运算、pickle模块、copy模块和哈希值的计算。


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>>> from fractions import Fraction

>>> x = Fraction(1, 2)

>>> y = Fraction(1, 3)

>>> x + y

Fraction(5, 6)

>>> x - y

Fraction(1, 6)

>>> x * y

Fraction(1, 6)

>>> x / y

Fraction(3, 2)

>>> x ** 2

Fraction(1, 4)

>>> -x

Fraction(-1, 2)

>>> abs(x)

Fraction(1, 2)

>>> round(x)

0

>>> import math

>>> math.floor(x)

0

>>> math.ceil(x)

1

>>> x == y

False

>>> x > y

True

其他函数


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fractions.Fraction.from_float(flt)

fractions.Fraction.from_decimal(dec)

在Python3.2之前,Fraction类不支持通过将浮点数和Decimal传入构造方法来获得实例。而是提供了上面两个类方法,通过调用类方法的方式来产生实例,目前版本(Python 3.6.1)这两个类方法仍然存在。


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fractions.gcd(a, b)

用于计算最大公约数。这个函数在Python3.5之后就废弃了,官方建议使用math.gcd()

总结

没啥要总结的…只能说Python太方便了…对了,这篇博客其实也是个挖了挺久的坑了,之前里面有一部分源码没看懂所以一直没发上来。哈哈,后面这个标准库学习的系列还是会一直更下去的!

以上就是如何让Python支持分数类型(利用标准库fractions模块)的方法详解的详细内容,更多文章请关注木庄网络博客!!

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