利用标准库fractions模块让Python支持分数类型的方法详解_Python

利用标准库fractions模块让Python支持分数类型的方法详解

2020-12-01 00:35GanZiQim Python

最近在工作中遇到了分数处理，查找相关的资料发现可以利用Fraction类来实现，所以下面这篇文章主要给大家介绍了关于利用标准库fractions模块让Python支持分数类型的相关资料，文中通过示例代码介绍的非常详细，需要的朋友可以参

前言

你可能不需要经常处理分数，但当你需要时，Python的Fraction类会给你很大的帮助。本文将给大家详细介绍关于利用标准库fractions模块让Python支持分数类型的相关内容，分享出来供大家参考学习，下面话不多说了，来一起看看详细的介绍：

fractions模块

fractions模块提供了分数类型的支持。

Fraction类

该类是fractions模块的核心，它继承了numbers.Rational类并且实现了该类所有的方法。

构造函数并不复杂：

1 2	`class fractions.Fraction(numerator=0, denominator=1)` `class fractions.Fraction(int\|float\|str\|Decimal\|Fraction)`

可以同时提供分子（numerator）和分母（denominator）给构造函数用于实例化Fraction类，但两者必须同时是int类型或者numbers.Rational类型，否则会抛出类型错误。当分母为0，初始化的时候会导致抛出异常ZeroDivisionError。

而如果只提供一个参数，则可以用上述五种类型进行初始化。当使用字符串进行初始化时，fractions模块使用内置的正则表达式进行匹配。而使用浮点数或者Decimal进行初始化时，fractions模块会在内部调用as_integer_ratio() 。

下面的代码示例来自官方文档，展示了各种实例化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)

有时候将浮点数或者Decimal作为Fraction实例的初始化数据可能会遇到舍入误差的问题，如上面调用Fraction(1.1)时不返回Fraction(11, 10)的例子。这时Fraction类提供了一个实例方法limit_denominator()用于减小这种误差。这个方法本来是为了通过限制分母来得到一个近似值，但是在出现舍入误差的时候反倒使得结果更加精确了，如下面的例子：

									>>> from fractions import Fraction

									>>> Fraction(1.1)

									Fraction(2476979795053773, 2251799813685248)

									>>> Fraction(1.1).limit_denominator()

									Fraction(11, 10)

将Fraction用于算术运算、关系运算和其他多种操作

上面提到，Fraction类继承了numbers.Rational类并且实现了该类所有的方法。所以Fraction类事实上通过重载很多特殊函数，使得其实例可以直接用于多种算术运算。

不仅支持算术运算，Fraction类同时也支持关系运算、pickle模块、copy模块和哈希值的计算。

									>>> 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