如何在 C# 中表示像 1/3 这样的分数？答案

【问题标题】：How can I represent fractions like 1/3 in C#?如何在 C# 中表示像 1/3 这样的分数？
【发布时间】：2021-09-26 15:12:43
【问题描述】：

我正在编写一个食谱应用程序，它需要对成分执行加法/减法来制作主购物清单。我想不通的是如何以不会导致 .9999999 .... 而不是 1 的方式表示 1/3 之类的分数（不会转换为干净的小数）。我可以'甚至不能使用盎司作为基本单位，因为三分之一杯是 2.6666666 盎司。

简而言之，这个想法是，如果用户正在制作使用糖的食谱，他们可能会有一个要求一杯，另一个要求半杯，另一个要求三分之一杯。然后这会告诉他们下一次购物时需要购买 1 5/6 杯糖。

有没有人解决这个问题，还是我应该禁止所有带有丑陋分数的食谱（这远非理想）？

到目前为止，我想出的最接近的方法是将每种成分存储为三分之一盎司的倍数，但这会使后端逻辑有点复杂！

如果修复将允许我轻松地将值存储在 Postgres 数据库中，则奖励积分！

【问题讨论】：

为什么不乘以60？您将拥有20 而不是1 / 3、110 而不是1 5 /6 等
stackoverflow.com/questions/1662538/… 与这个问题无关。这不是那个的副本。
您可以轻松地创建一个表示分数的结构，然后随意使用它。在 Postgresql 中，您可以使用 user defined data types。
以克（或磅，如果你喜欢的话）存储绝对量，并让用户选择单位。然后在将金额格式化为杯子时，将金额四舍五入到最接近的常规分数（5/6，而不是 11/13 等等。）
我想你会发现 C# 本身可以很好地处理这个问题。 (1.0/3)*3==1.0。几乎可以肯定，问题在于您如何将这些数据存储在 Postgres 数据库中。我建议围绕该问题重新提出您的问题，因为这不是 C# 的具体问题。

标签： c# asp.net postgresql asp.net-core .net-core

【解决方案1】：

硬币有两个面。首先，存储精确值不是错误，而是一个特性。即使除以一些数字会产生丑陋的结果。存放它们时不要担心它们。但是，您需要解决的是硬币的另一面，即显示器。如果需要，您可以使用带有几位小数的Math.round。当我们谈论食谱时，需要一定程度的精确性，但是如果一个 NaCl 分子比绝对精确值更多地进入其中，您的汤不会被破坏，因此为此目的，四舍五入似乎是一种合理的方法。

【讨论】：

【解决方案2】：

我认为您最好将现有的分数实现结合起来，例如Fractions NuGet package 中的Fraction 类型与一个单元，这将是一个枚举。类似的东西

struct Amount
{
    public Amount(Fraction quantity, Unit unit)
    {
        Quantity = quantity;
        Unit = unit;
    }

    public Fraction Quantity { get; }
    public Unit Unit { get; }

    ...
}

public enum Unit { Ounce, Cup, Gram, ... };

这使您可以在不同的单位（如杯子/盎司）之间进行转换，但我会在其中添加一些关于四舍五入的规则，以便您仍然可以使用合理的分数。因为你在谈论食谱，所以这似乎是一个合理的限制，因为如果你少了一点，它不会对食谱产生太大影响（希望如此）！调味！

转换将隐藏在运算符后面；你会超载+、=等。

对于存储，您需要 3 列：分子、分母和单位。这实现了从 DB 到 C# 的 1:1 映射。

您甚至可以按照 @Cleptus 在 cmets 中的建议创建 user defined data type，这将保持 1:1 映射。正如@Jeremy 在 cmets 中所说，这种方法有一个缺点：缺乏对平均值等聚合的支持。如果您不需要担心这一点（例如相关食谱的平均糖用量），那么这不是问题。

是的，你可以自己做所有的数学运算，甚至封装它，但我认为自然表示会更易于维护，并且可以很好地从客户端映射到服务器，再到存储。

最后，因为涉及到舍入，所以应该在最后一刻进行以减少误差累积，尤其是在执行求和、平均等聚合函数时。

【讨论】：

"对于存储，您需要 3 列：分子、分母和单位" 或者具有这三个属性的用户定义数据类型
这将阻止您在 sql 中使用聚合函数，尽管您也可以添加质量/体积 SI 基本单位。
好的cmets。谢谢！

【解决方案3】：

假设你正在使用“简单”粗俗分数（你可以面对，比如1/3、1 5/6、3/4，但不是103/2043）你可以尝试乘以通过一些好的共同因素。 60、600、420 是典型的选择：

   1/3 * 60   ==  20
   1 5/6 * 60 == 110
   3/4 * 60   ==  45

所以你有很好的旧整数值，易于存储和操作。当我们要将结果表示为粗俗分数时，我们只需要计算Gretest Common Divisor gcd(result, factor)。例如：

   1 5/6 - 1/4 => // let factor be 60
   110 - 15 == 95

所以我们存储95。当我们要表示它时，由于gcd(95, 60) = 5

   95 / 60 == 19 / 12 == 1 7/12

在一般情况中，当任何粗俗分数在技术上是可能的时，我们必须使用BigRational 或类似的结构，例如https://www.nuget.org/packages?q=BigRational 并存储分子和分母

【讨论】：