fractions - 有理数

源代码: Lib/fractions.py


fractions 模块为有理数算术提供支持。

可以从一对整数、另一个有理数或字符串构造 Fraction 实例。

class fractions.Fraction(numerator=0, denominator=1)
class fractions.Fraction(other_fraction)
class fractions.Fraction(float)
class fractions.Fraction(decimal)
class fractions.Fraction(string)

第一个版本要求 *numerator* 和 *denominator* 是 numbers.Rational 的实例,并返回一个值为 numerator/denominator 的新 Fraction 实例。如果 *denominator* 为 0,则会引发 ZeroDivisionError。第二个版本要求 *other_fraction* 是 numbers.Rational 的实例,并返回一个具有相同值的 Fraction 实例。接下来的两个版本接受 floatdecimal.Decimal 实例,并返回一个具有完全相同值的 Fraction 实例。请注意,由于二进制浮点数的常见问题(请参阅 浮点算术:问题和限制),Fraction(1.1) 的参数不完全等于 11/10,因此 Fraction(1.1) *不会* 像人们预期的那样返回 Fraction(11, 10)。(但请参阅下文 limit_denominator() 方法的文档。)构造函数的最后一个版本需要一个字符串或 unicode 实例。此实例的常用形式为

[sign] numerator ['/' denominator]

其中可选的 sign 可以是 '+' 或 '-',*numerator* 和 *denominator*(如果存在)是十进制数字字符串(可以使用下划线分隔数字,就像代码中的整数文字一样)。此外,任何表示有限值并被 float 构造函数接受的字符串也被 Fraction 构造函数接受。在任何形式中,输入字符串还可以有前导和/或尾随空格。以下是一些示例

>>> from fractions import Fraction
>>> Fraction(16, -10)
Fraction(-8, 5)
>>> Fraction(123)
Fraction(123, 1)
>>> Fraction()
Fraction(0, 1)
>>> 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)
>>> Fraction(2.25)
Fraction(9, 4)
>>> Fraction(1.1)
Fraction(2476979795053773, 2251799813685248)
>>> from decimal import Decimal
>>> Fraction(Decimal('1.1'))
Fraction(11, 10)

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,应该被视为不可变的。此外,Fraction 具有以下属性和方法

在 3.2 版更改: Fraction 构造函数现在接受 floatdecimal.Decimal 实例。

在 3.9 版更改: math.gcd() 函数现在用于规范化 *numerator* 和 *denominator*。 math.gcd() 始终返回 int 类型。以前,GCD 类型取决于 *numerator* 和 *denominator*。

在 3.11 版更改: 根据 PEP 515 规则,现在允许在从字符串创建 Fraction 实例时使用下划线。

在 3.11 版更改: Fraction 现在实现了 __int__ 以满足 typing.SupportsInt 实例检查。

在 3.12 版更改: 字符串输入的斜杠周围允许有空格:Fraction('2 / 3')

在 3.12 版更改: Fraction 实例现在支持浮点样式格式化,表示类型为 "e""E""f""F""g""G""%""

numerator

分数的分子,以最简形式表示。

denominator

分数的分母,以最简形式表示。

as_integer_ratio()

返回一个由两个整数组成的元组,它们的比率等于原始分数。该比率以最简形式表示,并且分母为正数。

3.8 版新增。

is_integer()

如果分数是一个整数,则返回 True

3.12 版新增。

classmethod from_float(flt)

备选构造函数,仅接受 floatnumbers.Integral 的实例。注意,Fraction.from_float(0.3) 的值与 Fraction(3, 10) 不同。

注意

从 Python 3.2 开始,您也可以直接从 float 构造 Fraction 实例。

classmethod from_decimal(dec)

备选构造函数,仅接受 decimal.Decimalnumbers.Integral 的实例。

注意

从 Python 3.2 开始,您也可以直接从 decimal.Decimal 实例构造 Fraction 实例。

limit_denominator(max_denominator=1000000)

查找并返回分母最多为 max_denominator 且最接近 selfFraction。此方法对于查找给定浮点数的有理逼近值很有用,

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

或者用于恢复表示为浮点数的有理数。

>>> 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。也可以通过 math.floor() 函数访问此方法。

>>> from math import floor
>>> floor(Fraction(355, 113))
3
__ceil__()

返回最小的 int >= self。也可以通过 math.ceil() 函数访问此方法。

__round__()
__round__(ndigits)

第一个版本返回最接近 selfint,四舍五入到偶数。第二个版本将 self 四舍五入到最接近 Fraction(1, 10**ndigits) 的倍数(逻辑上,如果 ndigits 为负数),同样四舍五入到偶数。也可以通过 round() 函数访问此方法。

__format__(format_spec, /)

通过 str.format() 方法、format() 内置函数或 格式化字符串字面量,为 Fraction 实例提供浮点样式格式支持。支持的表示类型有 "e""E""f""F""g""G""%"。对于这些表示类型,Fraction 对象 x 的格式化遵循 格式规范迷你语言 部分中为 float 类型概述的规则。

以下是一些示例:

>>> from fractions import Fraction
>>> format(Fraction(1, 7), '.40g')
'0.1428571428571428571428571428571428571429'
>>> format(Fraction('1234567.855'), '_.2f')
'1_234_567.86'
>>> f"{Fraction(355, 113):*>20.6e}"
'********3.141593e+00'
>>> old_price, new_price = 499, 672
>>> "{:.2%} price increase".format(Fraction(new_price, old_price) - 1)
'34.67% price increase'

另请参阅

模块 numbers

构成数字塔的抽象基类。