如何在 Python 中可靠地比较浮点数是否相等？

Python 中的近似浮点相等：标准库函数来救援

人们普遍认为，比较浮点是否精确相等可能会出现问题，因为由于浮点精度限制，简单的相等性检查变得不可靠。我们如何在 Python 中克服这一挑战？

Python 的内置解决方案

Python 3.5 版本为此引入了两个基本函数：math.isclose 和 cmath.isclose 。这些函数（如 PEP 485 中所定义）可以对浮点数进行稳健比较，同时考虑与精度相关的差异。

isclose 函数

isclose 函数采用三个参数：

• a 和 b：要浮点数比较
• rel_tol（可选）：相对容差阈值
• abs_tol（可选）：绝对容差阈值

rel_tol 表示相对于允许的偏差百分比a 和 b 的大小。另一方面，abs_tol 是一个无论大小都必须满足的绝对阈值。

容差注意事项

该函数比较 a 和 b 之间的绝对差rel_tol * max(|a|, |b|) 和 abs_tol。如果差异小于这些值中的任何一个，则浮点数被视为相等。

早期 Python 版本的等效实现

对于 3.5 之前的 Python 版本，等效的实现函数可以定义如下：

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)

利用此函数可以让您自信地比较浮点数是否近似相等，在 Python 中处理数值数据时这是非常宝贵的工具。

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