如何在 Ruby 中将浮点数舍入到指定数量的有效数字？答案

【问题标题】：How do I round a float to a specified number of significant digits in Ruby?如何在 Ruby 中将浮点数舍入到指定数量的有效数字？
【发布时间】：2011-12-05 08:24:02
【问题描述】：

如果在 Ruby 中有一个与 R's signif 等效的函数，那就太好了。

例如：

>> (11.11).signif(1)
10
>> (22.22).signif(2)
22
>> (3.333).signif(2)
3.3
>> (4.4).signif(3)
4.4 # It's usually 4.40 but that's OK. R does not print the trailing 0's
    # because it returns the float data type. For Ruby we want the same.
>> (5.55).signif(2)
5.6

【问题讨论】：

这个问题适合scicomp.stackexchange.com吗？

标签： ruby floating-point significant-digits

【解决方案1】：

可能有更好的方法，但这似乎工作正常：

class Float
  def signif(signs)
    Float("%.#{signs}g" % self)
  end
end

(1.123).signif(2)                    # => 1.1
(11.23).signif(2)                    # => 11.0
(11.23).signif(1)                    # => 10.0

【讨论】：

太棒了！它是 printf (a.k.a sprintf, a.k.a %) 的“g”说明符，然后转换为浮点数！太棒了！
这个实现应该内置到 Ruby 中。有人愿意提交补丁吗？
等等。细微差别： (5.55).signif(2) # 应该 => 5.6 但给出 5.5
我已经完成了对 ruby 1.9 (github.com/alevchuk/ruby/commit/bc2253) 的良好拉取请求的一半以上！但需要照顾 (5.55).signif(2) # => 5.6
我正在考虑采用/集成来自 R 的代码，svn.r-project.org/R/trunk/src/nmath/fprec.c 到 Ruby 的 numeric.c

【解决方案2】：

这是一个不使用字符串或其他库的实现。

class Float
  def signif(digits)
    return 0 if self.zero?
    self.round(-(Math.log10(self).ceil - digits))
  end
end

【讨论】：

【解决方案3】：

之前的一些答案和 cmets 都提到了这个解决方案，但这对我有用：

# takes in a float value and returns another float value rounded to 
# given significant figures.    
def round_to_sig_figs(val, sig_figs)
  BigDecimal.new(val, sig_figs).to_f
end

【讨论】：

【解决方案4】：

我在 Float 中没有看到类似的东西。 Float 主要是原生 double 类型的包装器，考虑到常见的二进制/十进制问题，我对 Float 不允许您操作有效数字并不感到惊讶。

但是，标准库中的BigDecimal 确实可以理解有效数字，但是我再次看不到任何可以让您直接更改 BigDecimal 中的有效数字的东西：您可以要求但不能更改它.但是，您可以通过使用无操作版本的 mult 或 add 方法来解决这个问题：

require 'bigdecimal'
a = BigDecimal.new('11.2384')
a.mult(1, 2) # the result is 0.11E2   (i.e. 11)
a.add(0, 4)  # the result is 0.1124E2 (i.e. 11.24)

这些方法的第二个参数：

如果指定且小于结果的有效位数，则根据BigDecimal.mode，将结果四舍五入到该位数。

使用 BigDecimal 会更慢，但如果您需要细粒度控制或需要避免常见的浮点问题，它可能是您唯一的选择。

【讨论】：

BigDecimal#new 采用第二个参数来限制数字的有效位数。
@jwadsack：但这仅在创建新 BigDecimal 时有效，您无法更改现有 BigDecimal 的 digits 值。我认为这就是我所说的“我没有看到任何可以让您直接更改 BigDecimal 中的有效数字的东西”。

【解决方案5】：

您可能正在寻找 Ruby 的Decimal。

然后你可以写：

require 'decimal/shortcut'
num = 1.23541764
D.context.precision = 2
num_with_2_significant_digits = +D(num.to_s) #  => Decimal('1.2')
num_with_2_significant_digits.to_f #  => 1.2000000000000002

或者，如果您更喜欢使用相同的语法，请将其作为函数添加到 Float 类中，如下所示：

class Float
  def signif num_digits
    require 'decimal/shortcut'
    D.context.precision = num_digits
    (+D(self.to_s)).to_f
  end
end

用法将是相同的，即

 (1.23333).signif 3
 # => 1.23

要使用它，请安装 gem

gem install ruby-decimal

【讨论】：

【解决方案6】：

@Blou91 的答案几乎就在那里，但它返回一个字符串，而不是一个浮点数。这对我有用：

(sprintf "%.2f", 1.23456).to_f

所以作为一个函数，

def round(val, sig_figs)
  (sprintf "%.#{sig_figs}f", val).to_f
end

【讨论】：

这会四舍五入到特定的小数位数，但我们想要的是四舍五入到特定的有效数字位数。

【解决方案7】：

如果要打印尾随零，请使用 sprintf

2.0.0-p353 :001 > sprintf "%.3f", 500
 => "500.000"
2.0.0-p353 :002 > sprintf "%.4f", 500
 => "500.0000"
2.0.0-p353 :003 >

【讨论】：