在 Python 中索引浮点值

Question

我有一个从数据结构生成的浮点列表，该数据结构是一个字典列表 - 即我已经遍历整个列表并选择给定字典中的某些值。现在，我想对这些数据点进行实际操作，为此我需要参考原始位置。我尝试简单地将数据点用作键，但在尝试并失败后，我进行了一些挖掘并意识到由于计算机的工作方式，浮点数并不能精确表示。

所以，我需要一些方法来为列表中的每个字典分配一个唯一值，例如：

list = [...]
vallist = []
index = {}
for i in range(0, len(list)):
value = i+0.123
vallist.append(value)
index[value] = i

除了我显然需要为每个值分配一个唯一的项目，以便能够指向它们在列表对象中的位置。我在想象我可以创建一个名为“valuelist”或其他东西的新对象，然后对其进行 int，但这似乎有一个明显的解决方法，我只是太厚了，无法弄清楚。

重申一下，我想要的是一种让值指向它们在列表中的原始位置的方法——在我的数据结构中，我的列表包含大量字典，而我处理它的方式有点复杂，所以我有点坚持我可能不切实际的结构。

谢谢！

Answer 1

首先，让我们解决使用浮点带来的问题。

由于计算机的工作方式，浮点数无法精确表示。

浮点数在计算机中精确表示。但是，有一些限制：

• 分辨率是有限的。在有限的内存中表示无理数是不可能的，典型的浮点数只能表示几十位数。
• 一些十进制（base10）数字have no exact representation in binary。例如，0.1 不能以 2 为底精确表示。在 python 中运行"{0:.20f}".format(0.1) 将返回0.10000000000000000555。

现在，根据您的数字来源以及您要执行的计算类型，有不同的可能解决方案来索引它们。

对于可以用 base10 精确描述的数字，您可以使用Decimal。这正好代表 base10 中的数字：

>>> from decimal import Decimal
>>> "{0:.20f}".format(Decimal('0.1'))
'0.10000000000000000000'

如果您只处理有理数（即使是那些没有精确十进制表示的），您可以使用fractions。

请注意，如果您使用小数或分数，则需要在处理过程中尽快使用它们。在后期从浮点数转换为小数/分数会破坏它们的目的 - 您无法获得不存在的数据：

>>> "{0:.20f}".format(Decimal('0.1'))
'0.10000000000000000000'
>>> "{0:.20f}".format(Decimal(0.1))
'0.10000000000000000555'

此外，使用小数或分数会显着降低性能。对于严重的数字运算，您需要始终使用浮点数，甚至 integers in their place

最后，如果您的数字不合理，或者即使在使用小数或分数时也遇到了索引错误，那么您最好的选择可能是索引数字的 四舍五入 版本。如有必要，请使用buckets。 collections.defaultdict 可能对此有用。

您也可以保留一棵树，或在具有自定义比较功能的列表上使用 binary search，但您不会有 O(1) 查找

Answer 2

如果我理解正确，您已经生成了一个浮点数列表，每个浮点数都来自原始列表中的一个字典。与其生成浮点数列表，不如生成一个 2 元组列表，即浮点数及其对应的字典列表索引...