如何在 Python 中可靠地比較浮點數是否相等？

Python 中的近似浮點相等：標準函式來救援

人們普遍認為，比較浮點是否精確相等可能會出現問題，因為由於浮點精度限制，簡單的相等性檢查變得不可靠。我們如何在 Python 中克服這項挑戰？

Python 的內建解決方案

Python 3.5 版本為此引入了兩個基本函數：math.isclose 和 cmath.isclose 。這些函數（如 PEP 485 中所定義）可以對浮點數進行穩健比較，同時考慮與精確度相關的差異。

isclose 函數

isclose 函數採用三個參數：

• a 和b：要浮點數比較
• rel_tol（可選）：相對容差閾值
• abs_tol（可選）：絕對容差閾值

rel_tol 表示相對於允許的偏差百分比a 和b 的大小。另一方面，abs_tol 是一個無論大小都必須滿足的絕對閾值。

容差注意事項

函數比較 a 和 b 之間的絕對差rel_tol * max(|a|, |b|) 和 abs_tol。如果差異小於這些值中的任何一個，則浮點數被視為相等。

早期Python 版本的等效實作

對於3.5 之前的Python 版本，等效的實作函數可以定義如下：

def isclose(a, b, rel_tol=1e-09, abs_tol=0.0):
    return abs(a-b) <= max(rel_tol * max(abs(a), abs(b)), abs_tol)

利用此函數可以讓您自信地比較浮點數是否近似相等，在Python 中處理數值資料時這是非常寶貴的工具。

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