前言
妳可能不需要經常處理分數,但當妳需要時,Python的Fraction類會給妳很大的幫助。本文將給大家詳細介紹關於利用標準庫fractions模塊讓Python支持分數類型的相關內容,分享出來供大家參考學習,下面話不多說了,來壹起看看詳細的介紹:
fractions模塊
fractions模塊提供了分數類型的支持。
Fraction類
該類是fractions模塊的核心,它繼承了numbers.Rational類並且實現了該類所有的方法。
構造函數並不復雜:
class fractions.Fraction(numerator=0, denominator=1)
class fractions.Fraction(int|float|str|Decimal|Fraction)可以同時提供分子(numerator)和分母(denominator)給構造函數用於實例化Fraction類,但兩者必須同時是int類型或者numbers.Rational類型,否則會拋出類型錯誤。當分母為0,初始化的時候會導致拋出異常ZeropisionError。
而如果只提供壹個參數,則可以用上述五種類型進行初始化。當使用字符串進行初始化時,fractions模塊使用內置的正則表達式進行匹配。而使用浮點數或者Decimal進行初始化時,fractions模塊會在內部調用as_integer_ratio() 。
下面的代碼示例來自官方文檔,展示了各種實例化Fraction的方式:
>>> 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
')
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)
有時候將浮點數或者Decimal作為Fraction實例的初始化數據可能會遇到舍入誤差的問題,如上面調用Fraction(1.1)時不返回Fraction(11, 10)的例子。這時Fraction類提供了壹個實例方法limit_denominator()用於減小這種誤差。這個方法本來是為了通過限制分母來得到壹個近似值,但是在出現舍入誤差的時候反倒使得結果更加精確了,如下面的例子:
>>> from fractions import Fraction
>>> Fraction(1.1)
Fraction(2476979795053773, 2251799813685248)
>>> Fraction(1.1).limit_denominator()
Fraction(11, 10)將Fraction用於算術運算、關系運算和其他多種操作
上面提到,Fraction類繼承了numbers.Rational類並且實現了該類所有的方法。所以Fraction類事實上通過重載很多特殊函數,使得其實例可以直接用於多種算術運算。
不僅支持算術運算,Fraction類同時也支持關系運算、pickle模塊、copy模塊和哈希值的計算。
>>> 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其他函數
fractions.Fraction.from_float(flt)
fractions.Fraction.from_decimal(dec)在Python3.2之前,Fraction類不支持通過將浮點數和Decimal傳入構造方法來獲得實例。而是提供了上面兩個類方法,通過調用類方法的方式來產生實例,目前版本(Python 3.6.1)這兩個類方法仍然存在。
fractions.gcd(a, b)用於計算最大公約數。這個函數在Python3.5之後就廢棄了,官方建議使用math.gcd() 。
總結
沒啥要總結的?只能說Python太方便了?對了,這篇博客其實也是個挖了挺久的坑了,之前裏面有壹部分源碼沒看懂所以壹直沒發上來。哈哈,後面這個標準庫學習的系列還是會壹直更下去的!