為什麼 Python 中的浮點計算會導致意外的檔案名稱產生？

Python 中的浮點精度

使用浮點數執行計算時，了解潛在的捨入誤差至關重要。在 Python 中，浮點數的行為可能是意外的，導致模擬結果遺失。

舍入問題說明

考慮以下Python 程式碼：

for i_delta in range(0, 101, 1):
    delta = float(i_delta) / 100 
    ...
    filename = 'foo' + str(int(delta * 100)) + '.dat'

在這段程式碼中，出現捨入錯誤是因為float( 29) / 100 不完全是0.29而是0.28999999999999998。此近似值會阻止為 delta = 0.29 產生正確的檔案名稱。

舍入誤差模式

所有整數的捨入誤差不一致。為了研究該模式，創建了以下 Python 腳本：

import sys

n = int(sys.argv[1])

for i in range(0, n + 1):
    a = int(100 * (float(i) / 100))
    if i != a: print i, a

但是，此腳本並未揭示出現舍入錯誤的數字中的任何明顯模式。

原因錯誤的原因

這些錯誤的根本原因在於浮點表示的本質。無法精確表示為 2 的冪的數字無法精確地表示為浮點數。在這些情況下，浮點數提供近似值，有時可能小於實際值。

解析度

為了避免這些舍入錯誤，建議使用十進位數字（例如 Decimal 或分數模組）進行需要精確數字表示的計算。

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