Wie kann ich Gleitkommazahlen in Python zuverlässig auf Gleichheit vergleichen?

Annäherung der Float-Gleichheit in Python: Standardbibliotheksfunktionen zur Rettung

Es ist allgemein anerkannt, dass der Vergleich von Floats auf exakte Gleichheit problematisch sein kann aufgrund von Gleitkomma-Präzisionsbeschränkungen, wodurch einfache Gleichheitsprüfungen unzuverlässig werden. Wie können wir diese Herausforderung in Python meistern?

Pythons integrierte Lösung

Python Version 3.5 führte zu diesem Zweck zwei wesentliche Funktionen ein: math.isclose und cmath.isclose . Diese in PEP 485 definierten Funktionen ermöglichen einen robusten Vergleich von Floats und berücksichtigen gleichzeitig präzisionsbezogene Abweichungen.

Die isclose-Funktion

Die isclose-Funktion benötigt drei Parameter:

• a und b: Die zu vergleichenden Floats
• rel_tol (optional): Ein relativer Toleranzschwellenwert
• abs_tol (optional): Ein absoluter Toleranzschwellenwert

rel_tol stellt einen Prozentsatz der zulässigen Abweichung relativ zu den Größen von a und b dar. abs_tol hingegen ist ein absoluter Schwellenwert, der unabhängig von den Größen eingehalten werden muss.

Überlegungen zur Toleranz

Die Funktion vergleicht die absolute Differenz zwischen a und b sowohl zu rel_tol * max(|a|, |b|) als auch zu abs_tol. Wenn die Differenz kleiner als einer dieser Werte ist, werden die Floats als gleich betrachtet.

Äquivalente Implementierung für frühere Python-Versionen

Für Python-Versionen vor 3.5 ein Äquivalent Die Funktion kann wie folgt definiert werden:

def isclose(a, b, rel_tol=1e-09, abs_tol=0.0):
    return abs(a-b) <= max(rel_tol * max(abs(a), abs(b)), abs_tol)

Mit dieser Funktion können Sie Gleitkommazahlen zuverlässig auf ungefähre Gleichheit vergleichen unschätzbares Werkzeug bei der Arbeit mit numerischen Daten in Python.

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