如何在range()函数中使用小数步长值?
问题的出现原因是使用range()函数时,当step参数为小数时会产生舍入误差。这会导致生成的数字不准确,不符合预期的结果。
解决方法是定义一个新的生成器函数drange(),该函数接受任意类型的参数,并且使用yield语句生成数字序列。通过在循环中累加step值,可以避免舍入误差。
代码示例中的drange()函数定义如下:
def drange(start, stop, step): r = start while r < stop: yield r r += step
使用该函数生成的数字序列可以通过列表推导式进行打印,如下所示:
i0 = drange(0.0, 1.0, 0.1) ["%g" % x for x in i0]
然而,上述代码存在舍入误差的问题。为了解决这个问题,可以参考提供的链接中的一些解决方案。
其中一个解决方案是在drange()函数中添加对逆向迭代的支持,即在循环条件中添加判断`r > stop`,并在循环体中执行`r -= step`操作。这样可以生成从start到stop的逆向序列。
另一个解决方案是使用累加器和索引变量来避免累积的舍入误差。具体做法是将循环中的累加操作改为`r = start + i * step`,并在每次循环中增加索引变量i的值。
通过以上解决方案,可以避免在使用range()函数时出现的舍入误差问题,得到准确的数字序列。
问题出现的原因是Python的range()函数只能处理整数,不能处理浮点数。解决方法有几种:
1. 使用列表推导式(list comprehension)获取步长列表:[x * 0.1 for x in range(0, 10)]
2. 更通用的方法是使用生成器推导式(generator comprehension),这样可以减少内存分配:xs = (x * 0.1 for x in range(0, 10)),然后通过迭代器遍历生成器:for x in xs: print(x)
3. 如果使用的是Python 2.4+版本,可以直接使用生成器推导式:(x * 0.1 for x in range(0, 10))
4. 更好的方法是在生成器中使用x/10代替x * 0.1,这样可以得到更精确的结果。例如,使用x * 0.1时,3 * 0.1会得到0.30000000000000004,而使用x/10时,会得到0.3。
5. 在Python 2.2+版本中,可以使用from __future__ import division; 3/10
来得到0.3的结果。在Python 3.x版本中,默认行为就是返回0.3。
6. 可以使用round函数进行四舍五入,例如:lst = [round(x * 0.10, 2) for x in range(0, 10)]
7. 如果至少有一个除法操作数是浮点数,在Python 2.x版本中,结果也会是浮点数。因此可以使用x / 10.0
来得到浮点数结果。
8. 在某些系统上,使用[x * 0.1 for x in range(0, 10)]可能会得到奇怪的输出,例如:[0.0, 0.1, 0.2, 0.30000000000000004, 0.4, 0.5, 0.6000000000000001, 0.7000000000000001, 0.8, 0.9]。在这种情况下,可以使用x / 10来得到正确的输出:[0.0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9]。
使用range()函数时,如果想使用小数步长值,直接使用小数步长是不安全的,因为浮点舍入误差可能会导致错误的结果。解决方法是使用NumPy库中的linspace函数或arange函数。
- 使用linspace函数可以指定返回的点数,并且可以选择是否包含右端点。示例代码如下:
import numpy as np np.linspace(0, 1, 11) np.linspace(0, 1, 10, endpoint=False)
- 如果真的想使用浮点步长值,可以使用numpy的arange函数。示例代码如下:
import numpy as np np.arange(0.0, 1.0, 0.1)
然而,浮点舍入误差可能会导致问题。例如,使用arange函数时,会出现舍入误差导致长度为4的数组,而实际上应该只有3个数字的情况。
另外,某些情况下numpy是Python中非常常用的组件,因此认为使用numpy是最符合Python风格的解决方法。但是,对于某些开发者来说,可能由于各种原因无法使用第三方库,所以不一定能使用numpy。
还某些情况下使用linspace函数仍然会出现浮点舍入误差的情况,认为在Python中使用列表的安全性并不高,因为Python是垃圾回收的,所以创建具有精确项数的列表的“安全性”微乎其微。有时,你甚至不知道需要多少点,只是想任意输入下界和上界,并获得具有特定步长的可迭代对象。
使用linspace函数或arange函数都可以解决使用小数步长值的问题,但需要注意浮点舍入误差可能会导致结果错误的情况。