快捷導(dǎo)航

利用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)fractions模塊讓Python支持分?jǐn)?shù)類型的方法詳解

更新時(shí)間：2017年08月11日 09:14:21 作者：GanZiQim

最近在工作中遇到了分?jǐn)?shù)處理，查找相關(guān)的資料發(fā)現(xiàn)可以利用Fraction類來實(shí)現(xiàn)，所以下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于利用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)fractions模塊讓Python支持分?jǐn)?shù)類型的相關(guān)資料，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，需要的朋友可以參考下。

前言

你可能不需要經(jīng)常處理分?jǐn)?shù)，但當(dāng)你需要時(shí)，Python的Fraction類會(huì)給你很大的幫助。本文將給大家詳細(xì)介紹關(guān)于利用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)fractions模塊讓Python支持分?jǐn)?shù)類型的相關(guān)內(nèi)容，分享出來供大家參考學(xué)習(xí)，下面話不多說了，來一起看看詳細(xì)的介紹：

fractions模塊

fractions模塊提供了分?jǐn)?shù)類型的支持。

Fraction類

該類是fractions模塊的核心，它繼承了numbers.Rational類并且實(shí)現(xiàn)了該類所有的方法。

構(gòu)造函數(shù)并不復(fù)雜：

class fractions.Fraction(numerator=0, denominator=1) 
class fractions.Fraction(int|float|str|Decimal|Fraction)

可以同時(shí)提供分子（numerator）和分母（denominator）給構(gòu)造函數(shù)用于實(shí)例化Fraction類，但兩者必須同時(shí)是int類型或者numbers.Rational類型，否則會(huì)拋出類型錯(cuò)誤。當(dāng)分母為0，初始化的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致拋出異常ZeroDivisionError。

而如果只提供一個(gè)參數(shù)，則可以用上述五種類型進(jìn)行初始化。當(dāng)使用字符串進(jìn)行初始化時(shí)，fractions模塊使用內(nèi)置的正則表達(dá)式進(jìn)行匹配。而使用浮點(diǎn)數(shù)或者Decimal進(jìn)行初始化時(shí)，fractions模塊會(huì)在內(nèi)部調(diào)用as_integer_ratio() 。

下面的代碼示例來自官方文檔，展示了各種實(shí)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 \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)

有時(shí)候?qū)⒏↑c(diǎn)數(shù)或者Decimal作為Fraction實(shí)例的初始化數(shù)據(jù)可能會(huì)遇到舍入誤差的問題，如上面調(diào)用Fraction(1.1)時(shí)不返回Fraction(11, 10)的例子。這時(shí)Fraction類提供了一個(gè)實(shí)例方法limit_denominator()用于減小這種誤差。這個(gè)方法本來是為了通過限制分母來得到一個(gè)近似值，但是在出現(xiàn)舍入誤差的時(shí)候反倒使得結(jié)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用于算術(shù)運(yùn)算、關(guān)系運(yùn)算和其他多種操作

上面提到，F(xiàn)raction類繼承了numbers.Rational類并且實(shí)現(xiàn)了該類所有的方法。所以Fraction類事實(shí)上通過重載很多特殊函數(shù)，使得其實(shí)例可以直接用于多種算術(shù)運(yùn)算。

不僅支持算術(shù)運(yùn)算，F(xiàn)raction類同時(shí)也支持關(guān)系運(yùn)算、pickle模塊、copy模塊和哈希值的計(jì)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(shù)

fractions.Fraction.from_float(flt) 
fractions.Fraction.from_decimal(dec)

在Python3.2之前，F(xiàn)raction類不支持通過將浮點(diǎn)數(shù)和Decimal傳入構(gòu)造方法來獲得實(shí)例。而是提供了上面兩個(gè)類方法，通過調(diào)用類方法的方式來產(chǎn)生實(shí)例，目前版本（Python 3.6.1）這兩個(gè)類方法仍然存在。