提问人:Juri 提问时间:9/22/2009 最后编辑:Derek PollardJuri 更新时间:11/23/2023 访问量:693059
如何处理JavaScript中的浮点数精度?[复制]
How to deal with floating point number precision in JavaScript? [duplicate]
问:
我有以下虚拟测试脚本:
function test() {
var x = 0.1 * 0.2;
document.write(x);
}
test();
这将打印结果,而它应该只是打印(如果您使用计算器)。据我了解,这是由于浮点乘法精度的误差造成的。0.020000000000000004
0.02
有没有人有一个好的解决方案,以便在这种情况下我得到正确的结果?我知道有像或四舍五入这样的功能是另一种可能性,但我想真正打印整数而不进行任何切割和四舍五入。只是想知道你们中是否有人有一些漂亮、优雅的解决方案。0.02
toFixed
当然,否则我会四舍五入到 10 位数左右。
答:
看看定点算术。如果您要操作的数字范围很小(例如,货币),它可能会解决您的问题。我会将其四舍五入到几个十进制值,这是最简单的解决方案。
评论
用
var x = 0.1*0.2;
x =Math.round(x*Math.pow(10,2))/Math.pow(10,2);
评论
Math.round(x*Math.pow(10,4))/Math.pow(10,4);
不优雅,但可以完成工作(删除尾随零)
var num = 0.1*0.2;
alert(parseFloat(num.toFixed(10))); // shows 0.02
评论
不能使用二进制浮点类型(这是 ECMAScript 用来表示浮点值的类型)精确表示大多数十进制分数。因此,除非您使用任意精度算术类型或基于十进制的浮点类型,否则没有优雅的解决方案。例如,Windows 附带的计算器应用现在使用任意精度算术来解决此问题。
你只需要决定你真正想要多少个十进制数字 - 不能吃蛋糕,也吃它:-)
每次进一步的操作都会累积数值误差,如果你不及早切断它,它只会增长。呈现结果看起来干净的数值库只是在每一步中切断最后 2 位数字,出于同样的原因,数值协处理器也具有“正常”和“完整”长度。Cuf-offs 对于处理器来说很便宜,但在脚本中对您来说非常昂贵(乘法和除法以及使用 pov(...))。好的数学库会提供 floor(x,n) 来为你做截止。
所以至少你应该用 pov(10,n) 创建全局变量/常量 - 这意味着你决定了你需要的精度 :-)然后做:
Math.floor(x*PREC_LIM)/PREC_LIM // floor - you are cutting off, not rounding
你也可以继续做数学运算,只在最后截断 - 假设你只显示而不是对结果做 if-s。如果可以这样做,那么 .toFixed(...) 可能会更有效。
如果你正在做if-s/comparisons,并且不想削减,那么你还需要一个小常数,通常称为eps,它比最大预期误差高一个小数位。假设您的截止值是小数点后两位 - 那么您的 eps 在倒数第三位(第 3 位最低有效性)的第 3 位有 1,您可以使用它来比较结果是否在预期的 eps 范围内(0.02 -eps < 0.1*0.2 < 0.02 +eps)。
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Math.floor(-2.1)
-3
Math[x<0?'ceil':'floor'](x*PREC_LIM)/PREC_LIM
floor
round
您正在寻找 JavaScript 的实现,以便您可以以您期望的格式写出带有小错误的浮点数(因为它们以二进制格式存储)。sprintf
试试javascript-sprintf,你可以这样称呼它:
var yourString = sprintf("%.2f", yourNumber);
将您的数字打印为带有两位小数的浮点数。
如果您不想仅仅为了将浮点四舍五入到给定精度而包含更多文件,也可以使用 Number.toFixed() 进行显示。
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你是对的,原因是浮点数的精度有限。将您的有理数存储为两个整数的除法,在大多数情况下,您将能够在没有任何精度损失的情况下存储数字。在打印时,您可能希望将结果显示为分数。有了我提出的代表性,它就变得微不足道了。
当然,这对无理数没有多大帮助。但是,您可能希望以最少问题的方式优化计算(例如,检测 .sqrt(3)^2)
评论
<pedant>
</pedant>
var times = function (a, b) {
return Math.round((a * b) * 100)/100;
};
---或---
var fpFix = function (n) {
return Math.round(n * 100)/100;
};
fpFix(0.1*0.2); // -> 0.02
---也---
var fpArithmetic = function (op, x, y) {
var n = {
'*': x * y,
'-': x - y,
'+': x + y,
'/': x / y
}[op];
return Math.round(n * 100)/100;
};
---如---
fpArithmetic('*', 0.1, 0.2);
// 0.02
fpArithmetic('+', 0.1, 0.2);
// 0.3
fpArithmetic('-', 0.1, 0.2);
// -0.1
fpArithmetic('/', 0.2, 0.1);
// 2
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在不同语言、处理器和操作系统的浮点实现中,你得到的结果是正确且相当一致的 - 唯一改变的是浮点数实际上是双倍(或更高)时的不准确性程度。
二进制浮点数中的 0.1 就像十进制的 1/3(即 0.3333333333333......永远),只是没有准确的方法来处理它。
如果你在处理浮点数,总是会有一些小的舍入误差,所以你也必须始终将显示的结果舍入到合理的值。作为回报,您将获得非常非常快速和强大的算术,因为所有计算都在处理器的本机二进制中。
大多数时候,解决方案不是切换到定点算术,主要是因为它要慢得多,而且 99% 的时间你只是不需要精度。如果你正在处理确实需要这种精确度的东西(例如金融交易),那么 Javascript 可能不是最好的工具(因为你想强制执行定点类型,静态语言可能更好)。
您正在寻找优雅的解决方案,那么恐怕就是这样:浮点数速度很快,但舍入误差很小 - 在显示结果时总是舍入到合理的值。
为了避免这种情况,你应该使用整数值而不是浮点数。因此,当您想让 2 个位置精确使用值 * 100 时,对于 3 个位置,请使用 1000。显示时,使用格式化程序放入分隔符。
许多系统省略了以这种方式处理小数。这就是为什么许多系统使用美分(作为整数)而不是美元/欧元(作为浮点)的原因。
从浮点指南:
我能做些什么来避免这个问题?
这取决于什么样的 你正在做的计算。
- 如果你真的需要你的结果加起来,尤其是当你 使用金钱:使用特殊小数 数据类型。
- 如果您只是不想看到所有这些额外的小数位:只需 将结果格式四舍五入为固定 小数位数 显示它。
- 如果没有可用的十进制数据类型,另一种方法是工作 使用整数,例如do money 完全以美分计算。但 这是更多的工作,并且有一些 缺点。
请注意,仅当您确实需要特定的精确十进制行为时,第一点才适用。大多数人不需要它,他们只是对他们的程序无法正确处理 1/10 这样的数字而感到恼火,而没有意识到如果它发生在 1/3 时,他们甚至不会在同样的错误中眨眼。
如果第一点真的适用于你,请使用 BigDecimal for JavaScript 或 DecimalJS,这实际上解决了问题,而不是提供不完美的解决方法。
评论
console.log(9332654729891549)
9332654729891548
2
,因此可表示的数字是偶数,依此类推。 相反,对于前一个范围 从 到 ,间距为 ,以此类推。 这是由于简单地增加|减少 64 位浮点值中的基数|基数 2|二进制指数(这反过来又解释了 和 之间很少记录的 for 值的“意外”行为)。 ;P
2⁵²
4,503,599,627,370,496
2⁵³
9,007,199,254,740,992
2⁵³
2⁵⁴
2⁵¹
2⁵²
0.5
toPrecision()
0
1
你只执行乘法吗?如果是这样,那么你可以利用一个关于十进制算术的巧妙秘密来发挥你的优势。就是这样.也就是说,如果我们有,那么我们知道会有 5 位小数,因为有 3 位小数,有 2 位。因此,如果 JavaScript 给我们一个这样的数字,我们可以安全地四舍五入到小数点后第 5 位,而不必担心失去精度。NumberOfDecimals(X) + NumberOfDecimals(Y) = ExpectedNumberOfDecimals
0.123 * 0.12
0.123
0.12
0.014760000002
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我喜欢佩德罗·拉达里亚(Pedro Ladaria)的解决方案,并使用类似的东西。
function strip(number) {
return (parseFloat(number).toPrecision(12));
}
与 Pedros 解决方案不同,这将向上舍入 0.999...,重复,并且精确到最低有效数字的正/减 1。
注意:在处理 32 位或 64 位浮点数时,应使用 toPrecision(7) 和 toPrecision(15) 以获得最佳结果。有关原因的信息,请参阅此问题。
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toPrecision
返回字符串而不是数字。这可能并不总是可取的。
(9.99*5).toPrecision(2)
toPrecision(4)
toFixed(2)
phpjs.org 的 round() 函数效果很好: http://phpjs.org/functions/round
num = .01 + .06; // yields 0.0699999999999
rnum = round(num,12); // yields 0.07
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解决方法:仅与 10E^x 相乘不适用于 1.1。
function sum(a,b){
var tabA = (a + "").split(".");
var tabB = (b + "").split(".");
decA = tabA.length>1?tabA[1].length:0;
decB = tabB.length>1?tabB[1].length:0;
a = (tabA[0]+tabA[1])*1.0;
b = (tabB[0]+tabB[1])*1.0;
var diff = decA-decB;
if(diff >0){
//a has more decimals than b
b=b*Math.pow(10,diff);
return (a+b)/Math.pow(10,decA);
}else if (diff<0){
//a has more decimals than b
a=a*Math.pow(10,-diff);
return (a+b)/Math.pow(10,decB);
}else{
return (a+b)/Math.pow(10,decA);
}
}
您可以使用正则表达式来检查数字是否以一长串 0 结尾,后跟一小段余数:
// using max number of 0s = 8, maximum remainder = 4 digits
x = 0.1048000000000051
parseFloat(x.toString().replace(/(\.[\d]+[1-9])0{8,}[1-9]{0,4}/, '$1'), 10)
// = 0.1048
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对于数学倾向:http://docs.oracle.com/cd/E19957-01/806-3568/ncg_goldberg.html
推荐的方法是使用校正因子(乘以合适的 10 次幂,以便算术在整数之间进行)。例如,在 的情况下,校正因子为 ,并且您正在执行以下计算:0.1 * 0.2
10
> var x = 0.1
> var y = 0.2
> var cf = 10
> x * y
0.020000000000000004
> (x * cf) * (y * cf) / (cf * cf)
0.02
一个(非常快速的)解决方案如下所示:
var _cf = (function() {
function _shift(x) {
var parts = x.toString().split('.');
return (parts.length < 2) ? 1 : Math.pow(10, parts[1].length);
}
return function() {
return Array.prototype.reduce.call(arguments, function (prev, next) { return prev === undefined || next === undefined ? undefined : Math.max(prev, _shift (next)); }, -Infinity);
};
})();
Math.a = function () {
var f = _cf.apply(null, arguments); if(f === undefined) return undefined;
function cb(x, y, i, o) { return x + f * y; }
return Array.prototype.reduce.call(arguments, cb, 0) / f;
};
Math.s = function (l,r) { var f = _cf(l,r); return (l * f - r * f) / f; };
Math.m = function () {
var f = _cf.apply(null, arguments);
function cb(x, y, i, o) { return (x*f) * (y*f) / (f * f); }
return Array.prototype.reduce.call(arguments, cb, 1);
};
Math.d = function (l,r) { var f = _cf(l,r); return (l * f) / (r * f); };
在这种情况下:
> Math.m(0.1, 0.2)
0.02
我绝对推荐使用像 SinfulJS 这样的经过测试的库
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function round_up( value, precision ) {
var pow = Math.pow ( 10, precision );
return ( Math.ceil ( pow * value ) + Math.ceil ( pow * value - Math.ceil ( pow * value ) ) ) / pow;
}
round_up(341.536, 2); // 341.54
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使用以下函数输出:
var toFixedCurrency = function(num){
var num = (num).toString();
var one = new RegExp(/\.\d{1}$/).test(num);
var two = new RegExp(/\.\d{2,}/).test(num);
var result = null;
if(one){ result = num.replace(/\.(\d{1})$/, '.$10');
} else if(two){ result = num.replace(/\.(\d{2})\d*/, '.$1');
} else { result = num*100; }
return result;
}
function test(){
var x = 0.1 * 0.2;
document.write(toFixedCurrency(x));
}
test();
注意输出。toFixedCurrency(x)
使用编号(1.234443).toFixed(2);它将打印 1.23
function test(){
var x = 0.1 * 0.2;
document.write(Number(x).toFixed(2));
}
test();
我发现BigNumber.js满足了我的需求。
用于任意精度十进制和非十进制算术的 JavaScript 库。
它有很好的文档,作者非常勤奋地回应反馈。
同一作者还有 2 个其他类似的库:
一个小型、快速的 JavaScript 库,用于任意精度的十进制算术。bignumber.js 的小妹妹。
JavaScript 的任意精度 Decimal 类型。
下面是一些使用 BigNumber 的代码:
$(function(){
var product = BigNumber(.1).times(.2);
$('#product').text(product);
var sum = BigNumber(.1).plus(.2);
$('#sum').text(sum);
});
<script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/1.11.1/jquery.min.js"></script>
<!-- 1.4.1 is not the current version, but works for this example. -->
<script src="http://cdn.bootcss.com/bignumber.js/1.4.1/bignumber.min.js"></script>
.1 × .2 = <span id="product"></span><br>
.1 + .2 = <span id="sum"></span><br>
评论
我在 mod 3 中遇到了舍入错误问题。有时,当我得到 0 时,我会得到 .000...01。只需测试 <= .01。但有时我会得到 2.999999999999998。
BigNumbers 解决了这个问题,但引入了另一个问题。当尝试将 8.5 加载到 BigNumbers 中时,它实际上是 8.4999......并且有超过 15 个有效数字。BigNumbers 无法接受。
溶液:
x = Math.round(x*100);
// I only need 2 decimal places, if I needed 3 I would use 1,000, etc.
x = x / 100;
xB = new BigNumber(x);
0.6 * 3 工作正常:
function dec( num )
{
var p = 100;
return Math.round( num * p ) / p;
}
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8.22e-8 * 1.3
您可以使用 and 如果您想绕过此问题进行小型操作:parseFloat()
toFixed()
a = 0.1;
b = 0.2;
a + b = 0.30000000000000004;
c = parseFloat((a+b).toFixed(2));
c = 0.3;
a = 0.3;
b = 0.2;
a - b = 0.09999999999999998;
c = parseFloat((a-b).toFixed(2));
c = 0.1;
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.toFixed()
.toPrecision()
.toFixed()
You can use library https://github.com/MikeMcl/decimal.js/.
it will help lot to give proper solution.
javascript console output 95 *722228.630 /100 = 686117.1984999999
decimal library implementation
var firstNumber = new Decimal(95);
var secondNumber = new Decimal(722228.630);
var thirdNumber = new Decimal(100);
var partialOutput = firstNumber.times(secondNumber);
console.log(partialOutput);
var output = new Decimal(partialOutput).div(thirdNumber);
alert(output.valueOf());
console.log(output.valueOf())== 686117.1985
在添加两个浮点值时,它永远不会给出精确的值,因此我们需要将其固定为某个数字,这将有助于我们进行比较。
console.log((parseFloat(0.1) + parseFloat(0.2)).toFixed(1) == parseFloat(0.3).toFixed(1));
在不使用任何库或脚本的情况下:
var toAlgebraic = function(f1, f2) {
let f1_base = Math.pow(10, f1.split('.')[1].length);
let f2_base = Math.pow(10, f2.split('.')[1].length);
f1 = parseInt(f1.replace('.', ''));
f2 = parseInt(f2.replace('.', ''));
let dif, base;
if (f1_base > f2_base) {
dif = f1_base / f2_base;
base = f1_base;
f2 = f2 * dif;
} else {
dif = f2_base / f1_base;
base = f2_base;
f1 = f1 * dif;
}
return (f1 * f2) / base;
};
console.log(0.1 * 0.2);
console.log(toAlgebraic("0.1", "0.2"));
问题
浮点数不能精确存储所有十进制值。因此,当使用浮点格式时,输入值上总是会出现舍入错误。 当然,输入上的错误会导致输出上的错误。 对于离散函数或运算符,在函数或运算符离散的点附近,输出可能会有很大的差异。
浮点值的输入和输出
因此,在使用浮点变量时,您应该始终注意这一点。无论您希望从浮点计算中获得什么输出,在显示之前都应始终进行格式化/调节,并牢记这一点。
当仅使用连续函数和运算符时,通常可以四舍五入到所需的精度(不要截断)。用于将浮点数转换为字符串的标准格式设置功能通常会为您执行此操作。
由于舍入会增加一个误差,该误差可能导致总误差超过所需精度的一半,因此应根据输入的预期精度和输出的期望精度来校正输出。你应该
- 将输入四舍五入到预期的精度,或确保无法以更高的精度输入任何值。
- 在四舍五入/格式化输出之前,向输出添加一个小值,该值小于或等于所需精度的 1/4,并且大于输入和计算期间的舍入误差导致的最大预期误差。如果无法做到这一点,则所用数据类型的精度组合不足以为计算提供所需的输出精度。
这两件事通常不会完成,在大多数情况下,不做它们造成的差异太小,对大多数用户来说并不重要,但是我已经有一个项目,如果没有这些更正,用户就不会接受输出。
离散函数或运算符(如 modula)
当涉及离散运算符或函数时,可能需要进行额外的校正以确保输出符合预期。四舍五入并在四舍五入之前添加小的更正并不能解决问题。
在应用离散函数或运算符后,可能需要立即对中间计算结果进行特殊检查/校正。
对于特定情况(模运算符),请参阅我对问题的回答:为什么模运算符在 javascript 中返回小数?
最好避免出现问题
通过使用数据类型(整数或定点格式)进行此类计算,通常可以更有效地避免这些问题,这样可以存储预期的输入而不会出现舍入错误。 例如,切勿使用浮点值进行财务计算。
请注意,对于常规用途,此行为可能是可以接受的。
在比较这些浮点值以确定适当的操作时,会出现问题。
随着 ES6 的出现,定义了一个新常量来确定可接受的误差范围:
因此,与其像这样进行比较,不如进行这样的比较Number.EPSILON
0.1 + 0.2 === 0.3 // which returns false
您可以定义一个自定义比较函数,如下所示:
function epsEqu(x, y) {
return Math.abs(x - y) < Number.EPSILON;
}
console.log(epsEqu(0.1+0.2, 0.3)); // true
来源 : http://2ality.com/2015/04/numbers-math-es6.html#numberepsilon
评论
0.9 !== 0.8999999761581421
要处理任意浮点数:
function shorten(num) {
num += 0.000000001;// to deal with "12.03999999997" form
num += '';
return num.replace(/(\.\d*?)0{5,}\d+$/, '$1') * 1;
}
console.log(1.2+1.9===1.3+1.8);// false
console.log(shorten(1.2+1.9)===shorten(1.3+1.8));// true
令人惊讶的是,这个功能还没有发布,尽管其他人也有类似的变体。它来自 MDN Web 文档。
它简洁明了,并允许不同的精度。Math.round()
function precisionRound(number, precision) {
var factor = Math.pow(10, precision);
return Math.round(number * factor) / factor;
}
console.log(precisionRound(1234.5678, 1));
// expected output: 1234.6
console.log(precisionRound(1234.5678, -1));
// expected output: 1230
var inp = document.querySelectorAll('input');
var btn = document.querySelector('button');
btn.onclick = function(){
inp[2].value = precisionRound( parseFloat(inp[0].value) * parseFloat(inp[1].value) , 5 );
};
//MDN function
function precisionRound(number, precision) {
var factor = Math.pow(10, precision);
return Math.round(number * factor) / factor;
}
button{
display: block;
}
<input type='text' value='0.1'>
<input type='text' value='0.2'>
<button>Get Product</button>
<input type='text'>
更新: Aug/20/2019
刚刚注意到这个错误。我相信这是由于浮点精度误差造成的。Math.round()
precisionRound(1.005, 2) // produces 1, incorrect, should be 1.01
这些条件可以正常工作:
precisionRound(0.005, 2) // produces 0.01
precisionRound(1.0005, 3) // produces 1.001
precisionRound(1234.5, 0) // produces 1235
precisionRound(1234.5, -1) // produces 1230
修复:
function precisionRoundMod(number, precision) {
var factor = Math.pow(10, precision);
var n = precision < 0 ? number : 0.01 / factor + number;
return Math.round( n * factor) / factor;
}
这只是在四舍五入小数时向右添加一位数字。
MDN 已经更新了页面,所以也许有人可以提供更好的解决方案。Math.round()
评论
12
precisionRoundMod
Math.pow(10, precision)
10 ** precision
如果您不想考虑每次都必须调用函数,则可以创建一个为您处理转换的类。
class Decimal {
constructor(value = 0, scale = 4) {
this.intervalValue = value;
this.scale = scale;
}
get value() {
return this.intervalValue;
}
set value(value) {
this.intervalValue = Decimal.toDecimal(value, this.scale);
}
static toDecimal(val, scale) {
const factor = 10 ** scale;
return Math.round(val * factor) / factor;
}
}
用法:
const d = new Decimal(0, 4);
d.value = 0.1 + 0.2; // 0.3
d.value = 0.3 - 0.2; // 0.1
d.value = 0.1 + 0.2 - 0.3; // 0
d.value = 5.551115123125783e-17; // 0
d.value = 1 / 9; // 0.1111
当然,在处理 Decimal 时,有一些注意事项:
d.value = 1/3 + 1/3 + 1/3; // 1
d.value -= 1/3; // 0.6667
d.value -= 1/3; // 0.3334
d.value -= 1/3; // 0.0001
理想情况下,您希望使用高比例(如 12),然后在需要呈现或将其存储在某个地方时将其转换为低比例。就个人而言,我确实尝试过创建一个 UInt8Array 并尝试创建一个精度值(很像 SQL Decimal 类型),但由于 Javascript 不允许你重载运算符,所以不能使用基本的数学运算符(、、、)并使用像 、 这样的函数来代替 、 会变得有点乏味。对于我的需求,这是不值得的。+
-
/
*
add()
substract()
mult()
但是,如果您确实需要这种级别的精度,并且愿意忍受使用函数进行数学运算,那么我推荐 decimal.js 库。
decimal.js、big.js 或 bignumber.js 可用于避免 Javascript 中的浮点操作问题:
0.1 * 0.2 // 0.020000000000000004
x = new Decimal(0.1)
y = x.times(0.2) // '0.2'
x.times(0.2).equals(0.2) // true
Big.js:极简主义;易于使用;以小数位表示的精度;精度仅适用于除法。
bignumber.js:基数 2-64;配置选项;南;无限;以小数位表示的精度;精度仅适用于除法;基本前缀。
十进制.js:基数 2-64;配置选项;南;无限;非整数幂、exp、ln、log;以有效数字表示的精度;始终应用精度;随机数。
评论
Math.pow
**
优雅、可预测且可重用
让我们以一种优雅的方式处理这个问题,可重用。以下七行可让您通过附加到数字、公式或内置函数的末尾来访问任何数字所需的浮点精度。.decimal
Math
// First extend the native Number object to handle precision. This populates
// the functionality to all math operations.
Object.defineProperty(Number.prototype, "decimal", {
get: function decimal() {
Number.precision = "precision" in Number ? Number.precision : 3;
var f = Math.pow(10, Number.precision);
return Math.round( this * f ) / f;
}
});
// Now lets see how it works by adjusting our global precision level and
// checking our results.
console.log("'1/3 + 1/3 + 1/3 = 1' Right?");
console.log((0.3333 + 0.3333 + 0.3333).decimal == 1); // true
console.log(0.3333.decimal); // 0.333 - A raw 4 digit decimal, trimmed to 3...
Number.precision = 3;
console.log("Precision: 3");
console.log((0.8 + 0.2).decimal); // 1
console.log((0.08 + 0.02).decimal); // 0.1
console.log((0.008 + 0.002).decimal); // 0.01
console.log((0.0008 + 0.0002).decimal); // 0.001
Number.precision = 2;
console.log("Precision: 2");
console.log((0.8 + 0.2).decimal); // 1
console.log((0.08 + 0.02).decimal); // 0.1
console.log((0.008 + 0.002).decimal); // 0.01
console.log((0.0008 + 0.0002).decimal); // 0
Number.precision = 1;
console.log("Precision: 1");
console.log((0.8 + 0.2).decimal); // 1
console.log((0.08 + 0.02).decimal); // 0.1
console.log((0.008 + 0.002).decimal); // 0
console.log((0.0008 + 0.0002).decimal); // 0
Number.precision = 0;
console.log("Precision: 0");
console.log((0.8 + 0.2).decimal); // 1
console.log((0.08 + 0.02).decimal); // 0
console.log((0.008 + 0.002).decimal); // 0
console.log((0.0008 + 0.0002).decimal); // 0
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((0.1*3)*1e14).decimal
decimal
precision
decimal
避免在使用整数的操作过程中处理浮点数
正如迄今为止得票最多的答案所述,您可以使用整数,这意味着将您正在处理的每个小数点的所有因子乘以 10,然后将结果除以使用的相同数字。
例如,如果使用小数点后 2 位,则在执行运算之前将所有因子乘以 100,然后将结果除以 100。
下面是一个示例,Result1 是通常的结果,Result2 使用解决方案:
var Factor1="1110.7";
var Factor2="2220.2";
var Result1=Number(Factor1)+Number(Factor2);
var Result2=((Number(Factor1)*100)+(Number(Factor2)*100))/100;
var Result3=(Number(parseFloat(Number(Factor1))+parseFloat(Number(Factor2))).toPrecision(2));
document.write("Result1: "+Result1+"<br>Result2: "+Result2+"<br>Result3: "+Result3);
第三个结果是显示改用 parseFloat 时会发生什么,这在我们的例子中造成了冲突。
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我首先将两个数字都变成整数,执行表达式,然后将结果除以返回小数位来解决它:
function evalMathematicalExpression(a, b, op) {
const smallest = String(a < b ? a : b);
const factor = smallest.length - smallest.indexOf('.');
for (let i = 0; i < factor; i++) {
b *= 10;
a *= 10;
}
a = Math.round(a);
b = Math.round(b);
const m = 10 ** factor;
switch (op) {
case '+':
return (a + b) / m;
case '-':
return (a - b) / m;
case '*':
return (a * b) / (m ** 2);
case '/':
return a / b;
}
throw `Unknown operator ${op}`;
}
多个操作的结果(排除的数字来自):eval
0.1 + 0.002 = 0.102 (0.10200000000000001)
53 + 1000 = 1053 (1053)
0.1 - 0.3 = -0.2 (-0.19999999999999998)
53 - -1000 = 1053 (1053)
0.3 * 0.0003 = 0.00009 (0.00008999999999999999)
100 * 25 = 2500 (2500)
0.9 / 0.03 = 30 (30.000000000000004)
100 / 50 = 2 (2)
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我正在寻找相同的修复程序,我发现如果您将整数加到 1 中并计算它.这导致 .这可用于将原始变量四舍五入到正确的量。console.log(0.1 * 0.2 + 1);
1.02
x
在您的示例中检索到小数位数的长度后,我们可以将其与函数一起使用,以正确地舍入原始变量。2
toFixed()
x
在代码内部查看此函数在注释部分中的作用。
var myX= 0.2 * 0.1;
var myX= 42.5-42.65;
var myX= 123+333+3.33+33333.3+333+333;
console.log(myX);
// Outputs (example 1): 0.020000000000000004
// Outputs (example 2): -0.14999999999999858
// Outputs (example 3): 34458.630000000005
// Wrong
function fixRoundingError(x) {
// 1. Rounds to the nearest 10
// Also adds 1 to round of the value in some other cases, original x variable will be used later on to get the corrected result.
var xRound = eval(x.toFixed(10)) + 1;
// 2. Using regular expression, remove all digits up until the decimal place of the corrected equation is evaluated..
var xDec = xRound.toString().replace(/\d+\.+/gm,'');
// 3. Gets the length of the decimal places.
var xDecLen = xDec.length;
// 4. Uses the original x variable along with the decimal length to fix the rounding issue.
var x = eval(x).toFixed(xDecLen);
// 5. Evaluate the new x variable to remove any unwanted trailing 0's should there be any.
return eval(x);
}
console.log(fixRoundingError(myX));
// Outputs (example 1): 0.02
// Outputs (example 2): -0.15
// Outputs (example 3): 34458.63
// Correct
在我尝试过的每种情况下,它都会返回与窗口中的计算器相同的值,并且如果有任何尾随,它也会自动返回结果的四舍五入。0
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从我的角度来看,这里的想法是将浮点数四舍五入,以获得一个漂亮/简短的默认字符串表示形式。
53 位有效精度提供 15 到 17 位有效十进制数字精度 (2−53 ≈ 1.11 × 10−16)。 如果将最多 15 位有效数字的十进制字符串转换为 IEEE 754 双精度表示, 然后转换回具有相同位数的十进制字符串,最终结果应与原始字符串匹配。 如果将 IEEE 754 双精度数字转换为至少包含 17 位有效数字的十进制字符串, 然后转换回双精度表示,最终结果必须与原始数字匹配。 ... 由于分数 (F) 的 52 位有效且出现在内存格式中,因此总精度为 53 位(大约 16 位十进制数字,53 log10(2) ≈ 15.955)。位的布局如下......维基百科上的数据
(0.1).toPrecision(100) ->
0.1000000000000000055511151231257827021181583404541015625000000000000000000000000000000000000000000000
(0.1+0.2).toPrecision(100) ->
0.3000000000000000444089209850062616169452667236328125000000000000000000000000000000000000000000000000
然后,据我了解,我们可以将值四舍五入到 15 位,以保持漂亮的字符串表示。
10**Math.floor(53 * Math.log10(2)) // 1e15
例如。
Math.round((0.2+0.1) * 1e15 ) / 1e15
0.3
(Math.round((0.2+0.1) * 1e15 ) / 1e15).toPrecision(100)
0.2999999999999999888977697537484345957636833190917968750000000000000000000000000000000000000000000000
函数是:
function roundNumberToHaveANiceDefaultStringRepresentation(num) {
const integerDigits = Math.floor(Math.log10(Math.abs(num))+1);
const mult = 10**(15-integerDigits); // also consider integer digits
return Math.round(num * mult) / mult;
}
评论
52 * Math.log10(2)
1e15
Math.round(num * 1e15) / 1e15
我根据 SheetJS 的答案把它放在一起,我喜欢:
getCorrectionFactor(numberToCheck: number): number {
var correctionFactor: number = 1;
if (!Number.isInteger(numberToCheck)) {
while (!Number.isInteger(numberToCheck)) {
correctionFactor *= 10;
numberToCheck *= correctionFactor;
}
}
return correctionFactor;
}
我喜欢使用校正因子的方法,这是我对 ES6 和 ES5 标准的缩短决定。与该方法相比,它的优点是它不会在数字末尾留下不必要的零,如果我们想四舍五入到百,但结果数字是第十个数字:toFixed
ES6 型号:
// .1 + .2
((a, b, crr) => (a*crr + b*crr)/crr)(.1, .2, 100 /* Correction factor */ ); // 0.3
// .1 * .2
((a, b, crr) => a*crr*b/crr)(.1, .2, 100); // 0.02
ES5 型号:
// .1 + .2
(function(a, b, crr){ return (a*crr + b*crr)/crr; })(.1, .2, 100 /* Correction factor */ ); // 0.3
// .1 * .2
(function(a, b, crr){ return a*crr*b/crr; })(.1, .2, 100); // 0.02
我通常使用这样的东西。
function pf(n) {
return Math.round(n * 1e15) / 1e15;
}
我并不声称这在任何方面都是最佳的,但我喜欢它的简单性。它将数字四舍五入到小数点后 15 位左右。我没有看到它返回不准确的浮点数,尽管奇怪的是,当我最后使用时,它已经这样做了,但不是使用这种方法。* 1e-15
此解决方案可能更适合随意使用,而不是精确的数学使用,因为精度错误会弄乱您的代码。
我找不到使用内置解决方案来帮助解决此类问题,所以这是我的解决方案:Number.EPSILON
function round(value, precision) {
const power = Math.pow(10, precision)
return Math.round((value*power)+(Number.EPSILON*power)) / power
}
这使用 1 和大于 1 的最小浮点数之间的已知最小差值来修复舍入误差,最终仅比舍入阈值低 1。EPSILON
EPSILON
64 位浮点的最大精度为 15,32 位浮点的最大精度为 6。您的 JavaScript 可能是 64 位。
评论
如果你需要进行任意精度的浮点计算,你可以使用我的 NPM 库 gmp-wasm,它基于 GMP + MPFR 库。您可以轻松设置所需的任何精度,并以固定精度返回结果。
<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/gmp-wasm"></script>
<script>
gmp.init().then(({ getContext }) => {
const ctx = getContext({ precisionBits: 100 });
const result = ctx.Float('0.1').mul(ctx.Float('0.2'));
document.write(`0.1 * 0.2 = ` + result.toFixed(2));
ctx.destroy();
});
</script>
这是我的解决方案:
function float(equation, precision = 9) {
return Math.floor(equation * (10 ** precision)) / (10 ** precision);
}
console.log(float(0.1 * 0.2)); // => 0.02
console.log(float(0.2 + 0.4)); // => 0.6
console.log(float(1 / 3)); // => 0.333333333
console.log(float(1 / 3, 2)); // => 0.33
评论
Math.floor
Math.round
Math.round
float(606.67-100, 2)
这个 npm 库就是为了解决这个问题而构建的,从我自己的用例来看,并且已经部署在大规模生产中。
npm i jsbi-calculator
它基于 GoogleChromeLabs/jsbi 项目,并使用字符串化表达式来执行任意有理计算,与 Internet Explorer 11 兼容。
浏览器的用法:
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8" />
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
<title>Jsbi-calculator Test</title>
<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/jsbi-calculator/dist/jsbi-calculator-umd.js"></script>
</head>
<body></body>
<script type="text/javascript">
const expressionOne = "((10 * (24 / ((9 + 3) * (-2)))) + 17) + 5.2";
const resultOne = JBC.calculator(expressionOne);
console.log(resultOne);
// -> '12.2'
const userAgent = navigator.userAgent;
const isIE11 =
userAgent.indexOf("Trident") > -1 && userAgent.indexOf("rv:11.0") > -1;
let max;
// MAX_SAFE_INTEGER not available in IE11
max = isIE11 ? "9007199254740991" : String(Number.MAX_SAFE_INTEGER);
console.log(max);
// -> '9007199254740991'
const expressionTwo = max + " + 2.2";
const resultTwo = JBC.calculator(expressionTwo);
console.log(resultTwo);
// -> '9007199254740993.2'
</script>
</html>
浮点值编程缺乏精度
浮点值编程缺乏精确度是不同编程语言中的已知问题。JavaScript 是那些在使用浮点值进行数学运算时遇到问题的算法之一。这个问题主要是由于这些编程语言在内存中对浮点数进行二进制表示。
让我们希望编程语言和编译器以及硬件开发人员和工程师能够一劳永逸地解决这些问题,至少解决到 1024 浮点数......可能这足以让 99.999% 的所有其他开发人员在下一个世纪的编程中高枕无忧......
一个可能的解决方案:转换为整数,计算,而不是返回
一个可能的解决方案可能是将浮点数转换为整数,执行计算,然后将结果转换回浮点数。大多数时候,它似乎有效。有很多方法可以进行。原则上:
function calculate()
{
var x = 0.1 * 0.2; // Original approach
var y = ((0.1*10) * (0.2*10))/100; // The working possible solution
document.write(x + '<br>' + y);
}
calculate();
当然,如果需要,可以相应地调整功能。例如:
function calculate()
{
var x = 0.12 * 0.23; // Original approach
var y = ((0.12*100) * (0.23*100))/10000; // The working possible solution
document.write(x + '<br>' + y);
}
calculate();
它也可以是自动化的:
function toInt(v)
{
let i = 1;
let r;
while(r % 1 != 0)
{
i = i * 10;
r = v * i;
}
return [r, i];
}
function calculate()
{
let x = 0.11111111;
let y = 0.22222222;
let a = x * y; // Original approach
[x, i] = toInt(x);
[y, j] = toInt(y);
let d = i * j;
// Another working possible solution
let b = x * y / d;
console.log(a + '\n' + b)
document.write(a + '<br>' + b);
}
calculate();
考虑到这一点,我们可以执行以下操作:
function toInt(v)
{
let i = 1;
let r;
while(r % 1 != 0)
{
i = i * 10;
r = v * i;
}
return [r, i];
}
function calculate()
{
let x = 14898
let y = 10.8
let z = 100
let a = x * y / z ; // Original approach
// Another working possible solution
[y, i] = toInt(y);
let b = (x * y) / (z * i);
console.log(a + '\n' + b)
document.write(a + '<br>' + b);
}
calculate();
当然,通过一些代码重构,我们也可以删除 while 循环。所以最后我们有了:
function toInt(v)
{
let d = v.toString().split('.')[1].length;
let p = Math.pow(10, d);
let r = v * p;
return [r, p];
}
function calculate()
{
let x = 14898
let y = 10.8
let z = 100
let a = x * y / z ; // Original approach
// Another working possible solution
[y, i] = toInt(y);
let b = (x * y) / (z * i);
console.log(a + '\n' + b)
document.write(a + '<br>' + b);
}
calculate();
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(new Number(0.1)).valueOf()
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