【问题标题】:How to define a decimal class holding 1000 digits in python?如何在python中定义一个包含1000位数字的十进制类?
【发布时间】:2013-11-27 15:38:12
【问题描述】:

我需要一个包含 1000 个十进制数字的类来计算一系列中的 pi 数。花时间并不重要。我如何定义 __add__ & ... 函数来做到这一点? 例如我需要一个值可以容纳这个数字: 3.1415926535897932384626433832795028841971693993751058209749445923078164062862089986280348253421170679821480865132823066470938446095505822317253594081284811174502841027019385211055596446229489549303819644288109756659334461284756482337867831652712019091456485669234603486104543266482133936072602491412737245870066063155881748815209209628292540917153643678925903600113 P>

:))

这个使用decimal.Decimal的号码显示如下:

from decimal import Decimal as dc
>>> x=dc(3.1415926535897932384626433832795028841971693993751058209749445923078164062862089986280348253421170679821480865132823066470938446095505822317253594081284811174502841027019385211055596446229489549303819644288109756659334461284756482337867831652712019091456485669234603486104543266482133936072602491412737245870066063155881748815209209628292540917153643678925903600113)
>>> x
Decimal('3.141592653589793115997963468544185161590576171875')

但是我需要一个包含所有数字的新类,我可以在其中使用加法、除法和...函数,例如 2+1,pi 数就是一个例子,我不需要计算 pi 数想计算超大十进制数!

【问题讨论】:

  • 可以把这个当成字符串保存好吗???
  • 没问题,但我需要定义一个类!
  • decimal.Decimal 对你不起作用有什么原因吗?

标签: python class python-3.x python-3.3 bigdecimal


【解决方案1】:

您必须设置一个包含 1000 个十进制数字的上下文:

context = decimal.Context(prec=1000)
decimal.setcontext(context)

从现在开始,计算将使用 1000 位精度。

例子:

>>> decimal.setcontext(decimal.Context(prec=1000))
>>> pi = decimal.Decimal('3.1415926535897932384626433832795028841971693993751058209749445923078164062862089986280348253421170679821480865132823066470938446095505822317253594081284811174502841027019385211055596446229489549303819644288109756659334461284756482337867831652712019091456485669234603486104543266482133936072602491412737245870066063155881748815209209628292540917153643678925903600113')
>>> pi
Decimal('3.1415926535897932384626433832795028841971693993751058209749445923078164062862089986280348253421170679821480865132823066470938446095505822317253594081284811174502841027019385211055596446229489549303819644288109756659334461284756482337867831652712019091456485669234603486104543266482133936072602491412737245870066063155881748815209209628292540917153643678925903600113')
>>> pi + 2
Decimal('5.1415926535897932384626433832795028841971693993751058209749445923078164062862089986280348253421170679821480865132823066470938446095505822317253594081284811174502841027019385211055596446229489549303819644288109756659334461284756482337867831652712019091456485669234603486104543266482133936072602491412737245870066063155881748815209209628292540917153643678925903600113')

注意:

  • 你必须使用字符串来初始化Decimal,因为如果你使用float,解释器必须先截断它。 (我也相信只有最新版本的decimal 接受float 参数。在旧版本中,您必须改用Decimal.from_float
  • 在计算过程中会保留小数位。

您还可以通过localcontext contextmanager 在本地使用上下文:

context = decimal.Context(prec=1000)

with decimal.localcontext(context):
    # here decimal uses 1000 digits for computations
    pass

# here the default context is restored.

【讨论】:

    【解决方案2】:

    您错误地使用不能代表您的大数字的double 初始化Decimal 对象。

    所以不要说:

    x=dc(3.1415926535897932384626433832795028841971693993751058209749445923078164062862089986280348253421170679821480865132823066470938446095505822317253594081284811174502841027019385211055596446229489549303819644288109756659334461284756482337867831652712019091456485669234603486104543266482133936072602491412737245870066063155881748815209209628292540917153643678925903600113)
    

    ...效果完全一样:

    x=dc(3.1415926535897932384626433832795)
    

    ...从字符串初始化:

    x=dc('3.1415926535897932384626433832795028841971693993751058209749445923078164062862089986280348253421170679821480865132823066470938446095505822317253594081284811174502841027019385211055596446229489549303819644288109756659334461284756482337867831652712019091456485669234603486104543266482133936072602491412737245870066063155881748815209209628292540917153643678925903600113')
    

    您将获得完全精确的预期结果。

    【讨论】:

    • 如果我使用 x+dc(2) 之类的东西,程序将表示这个数字:Decimal('5.141592653589793238462643383')
    • 是的,xDecimal 类型的普通对象,它具有任意精度。您的问题是您作为参数传递给其构造函数的数字的精度有限。
    • 那我该怎么办?我有这么大的十进制数,我想添加一些像 2 这样的数字。
    • 像对待任何其他号码一样对待它,x+=2Read the Decimal docs
    • 正如我之前所说,其他十进制数字将消失,python 显示 Decimal('5.141592653589793238462643383')
    【解决方案3】:

    我的尝试。可能不是很好。

    class pi:
        def __init__(self):
            self.pi_digits = ['1', '4', '1', '5', '9', '2', '6'] # pi = 3.1415926
        def __repr__(self):
            return '3.'+''.join(self.pi_digits)
        def add(self, digit):
            digit = str(digit)
            if digit.isdigit():
                self.pi_digits.append(digit)
            else:
                raise TypeError
    
    my_pi = pi()
    my_pi.add(3)
    my_pi.add(5)
    print (my_pi)
    

    输出

    3.141592635
    

    PS - 这只是为了让您大致了解如何做事。

    【讨论】:

      【解决方案4】:

      此函数将根据分子 (numer) 和分母 (deno) 和精度为您提供值字符串,该值可用于任何小数,而不仅仅是 pi。对于 pi,您可以使用 22/7 和任何您想要的精度。

      def pi_accur(numer,deno,precision):
          pi_holder=[]
          while (precision>=1):
              pi_holder.append(int(numer/deno))
              numer=10*(numer%deno)
              precision=precision-1
      
          new_val=str(pi_holder[0])+'.'
          for i in pi_holder[1:]:
              new_val=new_val+str(i)
          return new_val
      
      >>> pi_accur(22,7,9)
           '3.14285714'
      
      >>>pi_accur(22,7,15)
         '3.14285714285714'
      

      【讨论】:

      • @rogaos:我的意思不是要确定实际 pi 和 22/7 之间的区别,我知道这是有区别的,只是为了帮助 OP 找到存储术语值的方法,例如以他想要的方式作为 22/7(接近 pi)。
      • 我投了反对票,因为我发现这一点非常不清楚; pi 绝对不是小数。如果你相应地编辑你的帖子,我会撤销。请注意,如果他想要 1000 个(正确的)十进制数字,他可能需要一个 1000 位的分子,这似乎不是一种可持续的技术。 Fractions 模块不是已经这样做了吗?
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