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python浮点数保留两位小数,c语言浮点数保留两位小数

时间:2023-05-04 17:18:15 阅读:204542 作者:3369

我们在上一次课程中(python窗口编程-3:数位处理(1) ),实现了一个正常工作的窗口程序,并初步支持了整数数字输入的功能,但负数的处理方法实际是错误的(你发现了么?)。

这节课,我们完善对负数的处理,并增加浮点数输入功能。

负数的处理

在原有的代码中,切换一个数字的正负号的逻辑是正确的。但如果一个数字被切换为负数的情况下,继续输入数字则出现奇怪的现象,如下。

输入的结果似乎应当是-61,但却成了-59,产生这个错误的原因是什么?请朋友尝试自己分析一下。代码调试活动中关键的一步,其实就是推测出错的原因。

问题出在我们的续位逻辑:

value= value* 10+ int(event)

这里没有考虑value值的正负,如果value是负数,这里的结果与我们的预期就完全不一样了。

我们对代码做这样一个修改,来解决这个问题:确保这个逻辑只处理正数。

v= abs(value)v= v* 10+ int(event)value= math.copysign(v,value)

abs是取value的绝对值到v,这样就确保v是正数了。

数位的处理使用正数v,这样就不会出错。

然后使用数学库(math)中的copysign功能,把value的符号给v。这样确保最后的value与原来的符号相同。

这样是否就完全解决了这个问题?请朋友们自己修改代码并测试。

浮点数的处理

所谓浮点数,是计算机领域的特殊名称,日常生活中一般称作小数。我们可以这样理解浮点数名字的含义,在一串数字中,小数点的位置不确定,是浮动的。相对而言的概念是定点数,比如整数就是定点数,小数点永远在最后一个数字的后面——计算器典型地表现了这一现象。

当我们输入小数点按钮的时候,液晶屏上的输出不会有任何变化(因为小数点本来就一直可见),但显然在程序的内部发生了什么变化,在这之后输入的数字,都跟在小数点后面了。

我们将这种内部的变化统称为状态的变化

在整数状态下,输入数字的处理逻辑如前代码所表示(乘十相加)。而在浮点数状态下,新输入的数字,不会影响原有数字的含义。新输入的位数越来越小,小数点后第一个是十分位,再输入是百分位,再输入是千分位,依此类推。

为了实现这个功能,我们必须记住当前输入的数字是什么位置。这与上面的整数逻辑的实现就有了明显的差异。在处理整数的时候,新输入的永远是个位,它是一个无记忆的操作。

我们看一下包含浮点数处理的完整代码逻辑。

v= abs(value)if decNum==0: v= v* 10+ int(event)else: v= v+ int(event)/(10**decNum) decNum+=1value= math.copysign(v,value)

代码中用到的操作符,这里先说明一下。

两个连续的乘号,代表乘方

10**decNum

含义就是10的decNum次方。

加等于符号(+=),可以理解为一种省略表示

decNum+=1decNum=decNum+1

上面两句在这里是等价的。

我们用一个状态decNum记录输入状态的改变,同时也用它来表示当前输入的数字的位权(10的-decNum次方)。当decNum==0,则是整数输入模式,逻辑与前面相同。否则,进入小数输入模式,并且每次按键,都导致decNum的增加,为下一位数字的输入,准备好正确的权值。

这种一个变量同时肩负两种功能的做法,一方面应当慎重思考,另一方面如果发现确实可以合并时应当采用。这样的做法,会使变量的含义更接近内在逻辑的本质。当然,如果在代码功能增加后,我们发现这种功能合并不再成立,则应当果断地对它进行分隔。

小数点的逻辑

点击小数点按钮的时候,发生了什么呢?

elif event== '.': if decNum==0: decNum= 1

如果当前的输入模式是整数方式,则变为小数方式,而且当前的小数位是第一位(十分位)。

这里的判断是不可少的。如果省略了判断语句,会发生什么?请朋友们自行判断和测试。

显示部分的修改

显示部分的一个重点,是怎样显示出小数点末尾的0。

这就用到字符串的一个典型功能:格式化字符串

字符串中如果出现%,则它代表一种特殊的符号,比如:%d是数字,%f是浮点数,%s是字符串。它的基本用法格式是:str%(参数元组)。

这一功能,用于实现保留若干小数位是最有效的。比如,保留3位小数,用这样的形式表达:

'%.3f'%value

但在我们这个计算器的项目中,保留几位也是由变量的值来决定的,所以我们用两次格式化功能。

第一次形成第二次的格式模板:

'.%df'%(decNum-1)

为什么decNum-1,因为decNum被设计为下一次输入数字时的小数位。

如果decNum=3,这个字符串的结果就是’.3f'。为什么不在它的前面加上%呢?因为如果在这里加上%,它也会解读为模板的。

第二次,则是形成正式的输出结果:

('%'+fmt)%value

‘%.3f'%value,会让value显示为3位小数的形式,末尾如果是0,也正常显示。

显示部分完整的代码如下:

if decNum<=1: info= str(int(value))+'.' else: fmt= '.%df'%(decNum-1) info= ('%'+fmt)%value info=info[-12:] window['show'].update(info) 课程小结

本节课引入了格式化字符串的功能,是字符串比较常用的功能之一。

至于数学库(math)在很多与计算有关的程序中,是一个常用库,但copysign并不是一个常用函数,做一般了解即可。很多函数不是常用函数,而且实现起来也不复杂,即使我们不知道有这样一个功能存在,也很容易自己写出一个类似功能的工具函数。我们在学习过程中,应该重视的是那些常用而且内部实现比较复杂的功能。

使用内部状态,让计算机在相同的输入下做出不同的反应,是互动程序中一个非常基本的处理策略,希望朋友们尤其关注。

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