Округление чисел и его особенности
Округлением чисел в Python занимается встроенная функция round.
round(number[, ndigits]) — округляет число number до ndigits знаков после запятой (по умолчанию, до нуля знаков, то есть, до ближайшего целого)
Со школы многие привыкли, что, когда (N + 1) знак = 5, а последующие знаки равны нулю, округление производится всегда в большую по модулю сторону.
Однако, как видно из примеров, в Python это не так. Здесь используется так называемое "Банковское округление", то есть округление к ближайшему чётному.
На практике это оказывается не так уж и важно, например:
Что-то не так, правда? На самом деле, всё именно так, как и задумывалось. Просто из-за проблем с точностью чисел с плавающей точкой это число чуть больше, чем 2.85, а потому округляется до 2.9.
Для вставки кода на Python в комментарий заключайте его в теги
- Модуль csv - чтение и запись CSV файлов
- Создаём сайт на Django, используя хорошие практики. Часть 1: создаём проект
- Онлайн-обучение Python: сравнение популярных программ
- Книги о Python
- GUI (графический интерфейс пользователя)
- Курсы Python
- Модули
- Новости мира Python
- NumPy
- Обработка данных
- Основы программирования
- Примеры программ
- Типы данных в Python
- Видео
- Python для Web
- Работа для Python-программистов
- Сделай свой вклад в развитие сайта!
- Самоучитель Python
- Карта сайта
- Отзывы на книги по Python
- Реклама на сайте
Округление чисел
При выполнении различных арифметических операций важно, чтобы результат округлялся правильно. Часто требуется округлять в большую, меньшую сторону, до ближайшего целого или округлить до сотых.
Для этого программист может использовать различные инструменты, такие как встроенная функция round(), преобразование к типу int и функции из подключаемого модуля math.
Способы округления чисел
Для округления чисел придумано много способов, они не лишены недостатков, однако часто используются для решения задач. Разберёмся в тонкостях каждого из них.
Если используется стандартная библиотека math, то в начале кода её необходимо подключить. Сделать это можно, например, с помощью инструкции: import math .
math.ceil() — округление чисел в большую сторону
Функция получила своё имя от термина «ceiling», который используется в математике для описания числа, которое больше или равно заданному.
Любая дробь находится в целочисленном интервале, например, 1.2 лежит между 1 и 2. Функция ceil() определяет, какая из границ интервала наибольшая и записывает её в результат округления.
math.ceil(5.15) # = 6 math.ceil(6.666) # = 7 math.ceil(5) # = 5
Важно помнить, что функция определяет наибольшее число с учётом знака. То есть результатом округления числа -0.9 будет 0, а не -1.
math.floor() — округление чисел в меньшую сторону
Функция округляет дробное число до ближайшего целого, которое меньше или равно исходному. Работает аналогично функции ceil() , но с округлением в противоположную сторону.
math.floor(7.9) # = 7 math.floor(9.999) # = 9 math.floor(-6.1) # = -7
math.trunc() — отбрасывание дробной части
Возвращает целое число, не учитывая его дробную часть. То есть никакого округления не происходит, Python просто забывает о дробной части, приводя число к целочисленному виду.
math.trunc(5.51) # = 5 math.trunc(-6.99) # = -6
Избавиться от дробной части можно с помощью обычного преобразования числа к типу int. Такой способ полностью эквивалентен использованию trunc() .
int(5.51) # = 5 int(-6.99) # = -6
Нормальное округление
Python позволяет реализовать нормальное арифметическое округление, использовав функцию преобразования к типу int.
И хотя int() работает по другому алгоритму, результат её использования для положительных чисел полностью аналогичен выводу функции floor(), которая округляет числа «вниз». Для отрицательных аналогичен функции ceil().
math.floor(9.999) # = 9 int(9.999) # = 9 math.ceil(-9.999) # = -9 int(-9.999) # = -9
Чтобы с помощью функции int() округлить число по математическим правилам, необходимо добавить к нему 0.5, если оно положительное, и -0.5, если оно отрицательное.
Тогда операция принимает такой вид: int(num + (0.5 if num > 0 else -0.5)). Чтобы каждый раз не писать условие, удобно сделать отдельную функцию:
def int_r(num): num = int(num + (0.5 if num > 0 else -0.5)) return num
Функция работает также, как стандартная функция округление во второй версии Python (арифметическое округление).
int_r(11.5) # = 12 int_r(11.4) # = 11 int_r(-0.991) # = -1 int_r(1.391) # = 1
round() — округление чисел
round() — стандартная функция округления в языке Python. Она не всегда работает так, как ожидается, а её алгоритм различается в разных версиях Python.
В Python 2
Во второй версии Python используется арифметическое округление. Оно обладает постоянно растущей погрешностью, что приводит к появлению неточностей и ошибок.
Увеличение погрешности вызвано неравным количеством цифр, определяющих, в какую сторону округлять. Всего 4 цифры на конце приводят к округлению «вниз», и 5 цифр к округлению «вверх».
Помимо этого, могут быть неточности, например, если округлить число 2.675 до второго знака, получится число 2.67 вместо 2.68. Это происходит из-за невозможности точно представить десятичные числа типа «float» в двоичном коде.
В Python 3
В третьей версии Python используется банковское округление. Это значит, что округление происходит до самого близкого чётного.
Такой подход не избавляет от ошибок полностью, но уменьшает шанс их возникновения и позволяет программисту добиться большей точности при вычислениях.
round(3.5) # = 4 round(9.5) # = 10 round(6.5) # = 6 round(-6.5) # = -6 round(-7.5) # = -8
Но если вам по каким то причинам нужно округление как в Python 2, то можно воспользоваться функцией написанной нами выше на основе приведения к целому числу.
Округление до сотых
У функции raund() есть ещё один аргумент. Он показывает до какого количества знаков после запятой следует округлять. Таким образом, если нам надо в Python округлить до сотых, этому параметру следует задать значение 2.
Пример округления до нужного знака:
round(3.555, 2) # = 3.56 round(9.515,1) # = 9.5 round(6.657,2) # = 6.66
Ошибки округления и модуль decimal
При округлении функцией round(), можно получить следующее:
round(2.65, 1) # = 2.6 round(2.85, 1) # = 2.9
Почему в одном случае округляется вниз, а в другом вверх? При переводе 2.85 в двоичную систему получается число, которое немного больше. Поэтому функция видит не «5», а «>5» и округляет вверх.
Проблему неточного представления чисел отлично иллюстрирует пример:
print (0.1 + 0.1 + 0.1) 0.30000000000000004
Из-за подобных ошибок числа типа «float» нельзя использовать там, где изменения значения на одну тысячную может привести к неверному результату. Решить данную проблему поможет модуль decimal.
decimal — модуль, позволяющий округлять десятичные дроби с почти 100% точностью. Его основной принцип: компьютер должен считать так, как считает человек. Речь идёт не о скорости вычисления, а о точности и отсутствии проблем неправильного представления чисел.
Как в python сократить число
Пусть у нас выполняется следующее выражение:
number = 3 + 4 * 5 ** 2 + 7 print(number) # 110
Здесь начале выполняется возведение в степень (5 ** 2) как операция с большим приоритетом, далее результат умножается на 4 (25 * 4), затем происходит сложение (3 + 100) и далее опять идет сложение (103 + 7).
Чтобы переопределить порядок операций, можно использовать скобки:
number = (3 + 4) * (5 ** 2 + 7) print(number) # 224
Следует отметить, что в арифметических операциях могут принимать участие как целые, так и дробные числа. Если в одной операции участвует целое число (int) и число с плавающей точкой (float), то целое число приводится к типу float.
Арифметические операции с присвоением
Ряд специальных операций позволяют использовать присвоить результат операции первому операнду:
- += Присвоение результата сложения
- -= Присвоение результата вычитания
- *= Присвоение результата умножения
- /= Присвоение результата от деления
- //= Присвоение результата целочисленного деления
- **= Присвоение степени числа
- %= Присвоение остатка от деления
number = 10 number += 5 print(number) # 15 number -= 3 print(number) # 12 number *= 4 print(number) # 48
Округление и функция round
При операциях с числами типа float надо учитывать, что результат операций с ними может быть не совсем точным. Например:
first_number = 2.0001 second_number = 5 third_number = first_number / second_number print(third_number) # 0.40002000000000004
В данном случае мы ожидаем получить число 0.40002, однако в конце через ряд нулей появляется еще какая-то четверка. Или еще одно выражение:
print(2.0001 + 0.1) # 2.1001000000000003
В случае выше для округления результата мы можем использовать встроенную функцию round() :
first_number = 2.0001 second_number = 0.1 third_number = first_number + second_number print(round(third_number)) # 2
В функцию round() передается число, которое надо округлить. Если в функцию передается одно число, как в примере выше, то оно округляется до целого.
Функция round() также может принимать второе число, которое указывает, сколько знаков после запятой должно содержать получаемое число:
first_number = 2.0001 second_number = 0.1 third_number = first_number + second_number print(round(third_number, 4)) # 2.1001
В данном случае число third_number округляется до 4 знаков после запятой.
Если в функцию передается только одно значение - только округляемое число, оно округляется то ближайшего целого
# округление до целого числа print(round(2.49)) # 2 - округление до ближайшего целого 2 print(round(2.51)) # 3
Однако если округляемая часть равна одинаково удалена от двух целых чисел, то округление идет к ближайшему четному:
print(round(2.5)) # 2 - ближайшее четное print(round(3.5)) # 4 - ближайшее четное
Округление производится до ближайшего кратного 10 в степени минус округляемая часть:
# округление до двух знаков после запятой print(round(2.554, 2)) # 2.55 print(round(2.5551, 2)) # 2.56 print(round(2.554999, 2)) # 2.55 print(round(2.499, 2)) # 2.5
Однако следует учитывать, что функция round() не идеальный инструмент. Например, выше при округление до целых чисел применяется правило, согласно которому, если округляемая часть одинаково удалена от двух значений, то округление производится до ближайшего четного значения. В Python в связи с тем, что десятичная часть числа не может быть точно представлена в виде числа float, то это может приводить к некоторым не совсем ожидаемым результатам. Например:
# округление до двух знаков после запятой print(round(2.545, 2)) # 2.54 print(round(2.555, 2)) # 2.56 - округление до четного print(round(2.565, 2)) # 2.56 print(round(2.575, 2)) # 2.58 print(round(2.655, 2)) # 2.65 - округление не до четного print(round(2.665, 2)) # 2.67 print(round(2.675, 2)) # 2.67
Подобно о проблеме можно почитать к документации.
Как в python сократить число



Скачай курс
в приложении
Перейти в приложение
Открыть мобильную версию сайта
© 2013 — 2023. Stepik
Наши условия использования и конфиденциальности

Public user contributions licensed under cc-wiki license with attribution required
