强基初中数学&学Python——第218课 数字和数学模块之五:fractions——分数

  fractions 模块支持分数运算。

  分数实例可以由一对整数(int),一个分数(Fraction),一个浮点数(float),一个精确数(Decimal)或者一个字符串(str)构建而成。
class fractions.Fraction(numerator=0, denominator=1)  numerator 和 denominator 是 numbers.Rational 的实例,并返回一个新的 Fraction 实例,其值为 numerator/denominator。

from fractions import Fraction
>>> Fraction(16, -10)
Fraction(-8, 5)
>>> Fraction(123)
Fraction(123, 1)
>>> Fraction()
Fraction(0, 1)


class fractions.Fraction(other_fraction)
  other_fraction 是 numbers.Rational 的实例,并返回一个 Fraction 实例且与传入值相等。

 

class fractions.Fraction(float)  接受 float的实例,并返回一个 Fraction 实例且与传入值完全相等。注意:通常由于二进制浮点数存在的问题 (参见 浮点算术:争议和限制),Fraction(1.1) 的参数并不会精确等于 11/10,因此 Fraction(1.1) 也 不会 返回用户所期望的Fraction(11, 10)。 (请参阅下文中 limit_denominator() 方法的文档。)

from fractions import Fraction
>>> Fraction(2.25)
Fraction(9, 4)
>>> Fraction(1.1)
Fraction(2476979795053773, 2251799813685248)


class fractions.Fraction(decimal)  接受decimal.Decimal 的实例,并返回一个 Fraction 实例且与传入值完全相等。

from fractions import Fraction
>>> from decimal import Decimal
>>> Fraction(Decimal('1.1'))
Fraction(11, 10)


class fractions.Fraction(string)  接受一个字符串或 unicode 的实例。此实例的通常形式为:

[sign] numerator ['/' denominator]

其中可选符号(sign)可以是“+”或“-”,分子(numerator)和分母(denominator)是十进制数字的字符串,斜杆(/)和分母是可选的。此外,任何表示有限值并被浮点数构造器接受的字符串也被分数构造器接受。在任何一种形式中,输入字符串也可以有前导和/或尾随空格(包括制表符\t和换行符\n)。

from fractions import Fraction
>>> 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)

  3.11版开始接收下划线(_)分隔数字,不过不可以放在开头、结尾和小数点前后。
  Fraction 类继承自抽象基类 numbers.Rational,并实现了该类的所有方法和操作。Fraction 实例是可哈希的,并应当被视为不可变对象。此外,Fraction 还具有以下属性和方法:
numerator  最简分数形式的分子。
denominator  最简分数形式的分母。
as_integer_ratio()  返回由两个整数组成的元组,两数之比等于该分数的值且其分母为正数。(3.8版开始).
classmethod from_float(flt)  只接受 float 或 numbers.Integral 实例的替代性构造器。请注意 Fraction.from_float(0.3) 与 Fraction(3, 10) 的值是不同的。  备注: 从 Python 3.2 开始,在构造 Fraction 实例时可以直接使用 float。这个类方法(classmethod)就没必要了。
classmethod from_decimal(dec)  只接受 decimal.Decimal 或 numbers.Integral 实例的替代性构造器。  备注: Python 3.2 开始,在构造 Fraction 实例时可以直接使用 decimal.Decimal 实例。这个类方法(classmethod)也没必要了。
limit_denominator(max_denominator=1000000)  找到并返回一个 Fraction 使得其值最接近 self 并且分母不大于 max_denominator。此方法适用于找出给定浮点数的有理数近似值:

from fractions import Fraction
>>> Fraction('3.1415926535897932').limit_denominator(1000)
Fraction(355, 113)

或是用来恢复被表示为一个浮点数的有理数:

from math import pi, cos
>>> Fraction(cos(pi/3))
Fraction(4503599627370497, 9007199254740992)
>>> Fraction(cos(pi/3)).limit_denominator()
Fraction(1, 2)
>>> Fraction(1.1).limit_denominator()
Fraction(11, 10)


__floor__()  返回最大的 int <= self。此方法也可通过 math.floor() 函数来使用:

 

__ceil__()  返回最小的 int >= self。此方法也可通过 math.ceil() 函数来使用。

 

__round__()__round__(ndigits)  无参数调用返回一个 int 使得其值最接近 self,同样接近时,选择偶数舍入。输入非负整数精度(ndigits)调用,会将 self 舍入到最接近 Fraction(1, 10**ndigits) 的倍数(Fraction)并返回,同样接近时,选择偶数舍入。也可通过round()内置函数实现。  输入负整数精度(ndigits)调用,先按0精度计算,再对分子进行数位最接近舍入,同样接近时,选择偶数舍入,被舍去的位用0填充,返回最后所得结果。同样可以用round()内置函数实现。

 


参见:numbers 模块——构成数字塔的所有抽象基类。