利用庫fractions模組讓Python支援分數類型

最近在工作中遇到了分數處理，查找相關的資料發現可以利用Fraction類別來實現，所以下面這篇文章主要給大家介紹了關於利用標準庫fractions模組讓Python支持分數類型的相關資料，文中透過範例程式碼介紹的非常詳細，需要的朋友可以參考下。

前言

你可能不需要經常處理分數，但當你需要時，Python的Fraction類別會給你很大的幫助。本文將給大家詳細介紹利用標準庫fractions模組讓Python支援分數類型的相關內容，分享出來供大家參考學習，下面話不多說了，來一起看看詳細的介紹：

fractions模組

fractions模組提供了分數類型的支援。

Fraction類別

該類別是fractions模組的核心，它繼承了numbers.Rational類別並且實作了該類別所有的方法。

建構函數並不複雜：

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

可以同時提供分子（numerator）和分母（denominator）給予建構函式用於實例化Fraction類，但兩者必須同時是int型別或numbers.Rational型別，否則會拋出型別錯誤。當分母為0，初始化的時候會導致拋出異常ZeropisionError。

而如果只提供一個參數，則可以用上述五種型別來初始化。當使用字串進行初始化時，fractions模組使用內建的正規表示式進行比對。而使用浮點數或Decimal進行初始化時，fractions模組會在內部呼叫as_integer_ratio() 。

下面的程式碼範例來自官方文檔，展示了各種實例化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)

#有時候將浮點數或Decimal作為Fraction實例的初始化資料可能會遇到捨入誤差的問題，如上面呼叫Fraction(1.1)時不回傳Fraction(11, 10)的範例。這時Fraction類別提供了一個實例方法limit_denominator()用來減少這個誤差。這個方法本來是為了透過限制分母來得到一個近似值，但是在出現舍入誤差的時候反倒使得結果更加精確了，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用於算術運算、關係運算和其他多種運算

上面提到，Fraction類別繼承了numbers.Rational類別並且實作了該類別所有的方法。所以Fraction類別事實上透過重載很多特殊函數，使得其實例可以直接用於多種算術運算。

不僅支援算術運算，Fraction類別同時也支援關係運算、pickle模組、copy模組和雜湊值的計算。

>>> 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

#

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

在Python3.2之前，Fraction類別不支援透過將浮點數和Decimal傳入建構方法來獲得實例。而是提供了上面兩個類別方法，透過呼叫類別方法的方式來產生實例，目前版本（Python 3.6.1）這兩個類別方法仍然存在。

fractions.gcd(a, b)

用於計算最大公約數。這個函數在Python3.5之後就廢棄了，官方建議使用math.gcd() 。

總結

沒啥要總結的…只能說Python太方便了…對了，這篇部落格其實也是個挖了挺久的坑了，之前裡面有一部分源碼沒看懂所以一直沒發上來。哈哈，後面這個標準庫學習的系列還是會一直更下去的！

以上是利用庫fractions模組讓Python支援分數類型的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！