浮點(diǎn)數(shù)一個(gè)普遍的問(wèn)題就是在計(jì)算機(jī)的世界中，浮點(diǎn)數(shù)并不能準(zhǔn)確地表示十進(jìn)制。并且，即便是最簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)運(yùn)算，也會(huì)帶來(lái)不可控制的后果。因?yàn)?#xff0c;在計(jì)算機(jī)的世界中只認(rèn)識(shí)0與1
因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)里面，小數(shù)是不精確的，例如1.115在計(jì)算機(jī)中實(shí)際上是1.1149999999999999911182，所以當(dāng)你對(duì)這個(gè)小數(shù)精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位的時(shí)候，實(shí)際上小數(shù)點(diǎn)后第三位是4，所以四舍五入，因此結(jié)果為1.11。
這種說(shuō)法，對(duì)了一半。因?yàn)椴⒉皇撬械男?shù)在計(jì)算機(jī)中都是不精確的。例如0.125這個(gè)小數(shù)在計(jì)算機(jī)中就是精確的，它就是0.125，沒(méi)有省略后面的值，沒(méi)有近似，它確確實(shí)實(shí)就是0.125。
但是如果我們?cè)赑ython中把0.125精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位，那么它的就會(huì)變成0.12，為什么在這里四舍了?
還有更奇怪的，另一個(gè)在計(jì)算機(jī)里面能夠精確表示的小數(shù)0.375，我們來(lái)看看精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位是多少:，為什么這里又五入了?因?yàn)樵赑ython 3里面，round對(duì)小數(shù)的精確度采用了四舍六入五成雙的方式。
如果你寫過(guò)大學(xué)物理的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，那么你應(yīng)該會(huì)記得老師講過(guò)，直接使用四舍五入，最后的結(jié)果可能會(huì)偏高。所以需要使用奇進(jìn)偶舍的處理方法。
例如對(duì)于一個(gè)小數(shù)a.bcd，需要精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位，那么就要看小數(shù)點(diǎn)后第三位: ??如果d小于5，直接舍去；如果d大于5，直接進(jìn)位；
如果d等于5：d后面沒(méi)有數(shù)據(jù)，且c為偶數(shù)，那么不進(jìn)位，保留c。d后面沒(méi)有數(shù)據(jù)，且c為奇數(shù)，那么進(jìn)位，c變成(c + 1)
python中的decimal模塊可以解決上面的煩惱?
decimal模塊中，可以通過(guò)整數(shù)，字符串或原則構(gòu)建decimal.Decimal對(duì)象。如果是浮點(diǎn)數(shù)，特別注意因?yàn)楦↑c(diǎn)數(shù)本身存在誤差，需要先將浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)化為字符串。
當(dāng)然精度提升的同時(shí)，肯定帶來(lái)的是性能的損失。在對(duì)數(shù)據(jù)要求特別精確的場(chǎng)合（例如財(cái)務(wù)結(jié)算），這些性能的損失是值得的。
但是如果是大規(guī)模的科學(xué)計(jì)算，就需要考慮運(yùn)行效率了。畢竟原生的float比Decimal對(duì)象肯定是要快很多的。

Python提供了decimal模塊用于十進(jìn)制數(shù)學(xué)計(jì)算，它具有以下特點(diǎn)：
1.提供十進(jìn)制數(shù)據(jù)類型，并且存儲(chǔ)為十進(jìn)制數(shù)序列；
2.有界精度：用于存儲(chǔ)數(shù)字的位數(shù)是固定的，可以通過(guò)decimal.getcontext（）.prec=x 來(lái)設(shè)定，不同的數(shù)字可以有不同的精度
3.浮點(diǎn)：十進(jìn)制小數(shù)點(diǎn)的位置不固定（但位數(shù)是固定的）

python decimal.quantize()參數(shù)rounding的decimal文檔里面的解釋：
ROUND_CEILING (towards Infinity),
ROUND_DOWN (towards zero),
ROUND_FLOOR (towards -Infinity),
ROUND_HALF_DOWN (to nearest with ties going towards zero),
ROUND_HALF_EVEN (to nearest with ties going to nearest even integer),
ROUND_HALF_UP (to nearest with ties going away from zero), or
ROUND_UP (away from zero).
ROUND_05UP (away from zero if last digit after rounding towards zero would have been 0 or 5; otherwise towards zero)

下面通過(guò)具體代碼理解每個(gè)參數(shù)

# -*- coding: utf-8 -*- ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' #作者：cacho_37967865 #博客：https://blog.csdn.net/sinat_37967865 #文件：dealFloat.py #日期：2019-08-01 #備注：python使用浮點(diǎn)類型float計(jì)算后，數(shù)值可能不對(duì),這時(shí)候需要使用decimal模塊 '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''from decimal import Decimal,getcontext from decimal import ROUND_UP,ROUND_DOWN,ROUND_HALF_UP,ROUND_HALF_DOWN,ROUND_HALF_EVEN,ROUND_05UP,ROUND_CEILING ,ROUND_FLOORx = 4.20 y = 2.10 a = 1.20 b = 2.30 d = 195.00def float_info():# a.bcd ,精確2位小數(shù)點(diǎn)i = 1.115 # 在計(jì)算機(jī)中實(shí)際上是1.1149999999999999911182 四舍五入：1.11j = 0.125 # d后面沒(méi)有數(shù)據(jù)，且c為偶數(shù)，那么不進(jìn)位，保留c 四舍五入：0.12l = 0.1251 # d后面有數(shù)據(jù)，c變成(c + 1) 四舍五入：0.13k = 0.375 # d后面沒(méi)有數(shù)據(jù)，且c為奇數(shù)，那么進(jìn)位，c變成(c + 1) 四舍五入：0.38print('四舍五入：',round(i,2))print('四舍五入：',round(j, 2))print('四舍五入：',round(l, 2))print('四舍五入：',round(k, 2))def decimal_info():# a.bcd ,精確2位小數(shù)點(diǎn) 默認(rèn)進(jìn)位方式i = 1.115 # 在計(jì)算機(jī)中實(shí)際上是1.1149999999999999911182 四舍五入：1.11j = 0.125 # d后面沒(méi)有數(shù)據(jù)，且c為偶數(shù)，那么不進(jìn)位，保留c 四舍五入：0.12l = 0.1251 # d后面有數(shù)據(jù)，c變成(c + 1) 四舍五入：0.13k = 0.375 # d后面沒(méi)有數(shù)據(jù)，且c為奇數(shù)，那么進(jìn)位，c變成(c + 1) 四舍五入：0.38print('浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)不精確：',Decimal(i))print('浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)也可能精確：', Decimal(j))print('傳入的是字符串默認(rèn)方式四舍五入：', Decimal(str(i)).quantize(Decimal('0.00'))) # 1.12print('傳入的是浮點(diǎn)型默認(rèn)方式四舍五入：',Decimal(i).quantize(Decimal('0.00'))) # 1.11print('傳入的是浮點(diǎn)型默認(rèn)方式四舍五入：',Decimal(j).quantize(Decimal('0.00')))print('傳入的是浮點(diǎn)型默認(rèn)方式四舍五入：',Decimal(l).quantize(Decimal('0.00')))print('傳入的是浮點(diǎn)型默認(rèn)方式四舍五入：',Decimal(k).quantize(Decimal('0.00')))# 最好傳入字符串print('傳入的是字符串真實(shí)四舍五入：', Decimal(str(i)).quantize(Decimal('0.00'), ROUND_HALF_UP))print('傳入的是字符串真實(shí)四舍五入：', Decimal(str(j)).quantize(Decimal('0.00'), ROUND_HALF_UP))print('傳入的是字符串真實(shí)四舍五入：', Decimal(str(l)).quantize(Decimal('0.00'), ROUND_HALF_UP))print('傳入的是字符串真實(shí)四舍五入：', Decimal(str(k)).quantize(Decimal('0.00'),ROUND_HALF_UP))print('傳入的是字符串向上取值：', Decimal('0.121').quantize(Decimal('0.00'), ROUND_UP)) # 向上入 0.13print('傳入的是字符串向下取值：', Decimal('0.129').quantize(Decimal('0.00'), ROUND_DOWN)) # 向下舍 0.12print('傳入的是字符串向上四舍五入：', Decimal('0.125').quantize(Decimal('0.00'), ROUND_HALF_UP)) # 最后一位5向上入 0.13print('傳入的是字符串向下四舍五入：', Decimal('0.125').quantize(Decimal('0.00'), ROUND_HALF_DOWN)) # 最后一位5向下舍 0.12print('傳入的是字符串默認(rèn)方式四舍五入：', Decimal('0.125').quantize(Decimal('0.00'), ROUND_HALF_EVEN)) # 默認(rèn)四舍五入方式 0.12 quansize的默認(rèn)設(shè)置值print('傳入的是字符串默認(rèn)方式四舍五入：', Decimal('0.375').quantize(Decimal('0.00'), ROUND_HALF_EVEN)) # 默認(rèn)四舍五入方式 0.38print('傳入的是字符串精確位數(shù)字為5入：', Decimal('5.351').quantize(Decimal('0.00'), ROUND_05UP)) # 精確的最后一位為0或者5向上入，否者向下舍5.36print('傳入的是字符串精確位數(shù)字為0入：', Decimal('5.301').quantize(Decimal('0.00'), ROUND_05UP)) # 精確的最后一位為0或者5向上入，否者向下舍5.31print('傳入的是字符串精確位數(shù)字非0和5舍：', Decimal('5.399').quantize(Decimal('0.00'), ROUND_05UP)) # 精確的最后一位為0或者5向上入，否者向下舍5.39print('傳入的是字符串正數(shù)時(shí)與ROUND_UP一致：', Decimal('5.391').quantize(Decimal('0.00'), ROUND_CEILING)) # 5.40print('傳入的是字符串正數(shù)時(shí)與ROUND_DOWN一致：', Decimal('5.399').quantize(Decimal('0.00'), ROUND_FLOOR)) # 5.39print('傳入的是字符串負(fù)數(shù)時(shí)與ROUND_DOWN一致：', Decimal('-5.399').quantize(Decimal('0.00'), ROUND_CEILING)) # -5.39 趨近于正無(wú)窮print('傳入的是字符串負(fù)數(shù)時(shí)與ROUND_UP一致：', Decimal('-5.399').quantize(Decimal('0.00'), ROUND_FLOOR)) # -5.40 趨近于負(fù)無(wú)窮print('傳入的是字符串與正負(fù)無(wú)關(guān)，最后一位始終進(jìn)：', Decimal('-5.399').quantize(Decimal('0.00'), ROUND_UP))def float_deal():z = x + y # 6.300000000000001print(z)if z == 6.30:print("z計(jì)算正確")else:print("z計(jì)算錯(cuò)誤")c = a + bprint(c)if c == 3.5:print("c計(jì)算正確")else:print("c計(jì)算錯(cuò)誤")e = round(195.00 / 24,2)print(e)if e == 8.13:print("e四舍五入正確")else:print("e四舍五入錯(cuò)誤")def decimal_deal():getcontext().prec = 3 # 設(shè)置精確值,只針對(duì)計(jì)算時(shí)無(wú)法除凈時(shí)z = Decimal(str(x)) + Decimal(str(y))print(type(z),z)e = Decimal('195.00') / Decimal('24')print(e)if __name__ == '__main__':float_info()decimal_info()#float_deal()#decimal_deal()

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【Python】浮点数计算时的不准确性以及如何进行精确计算的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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