测试浮点相等

Question

有没有在python中测试浮点近似相等的函数？就像是,

 def approx_equal(a, b, tol):
     return abs(a - b) < tol

我的用例类似于Google的C++测试库gtest.h所定义的EXPECT_NEAR.

这是一个例子:

def bernoulli_fraction_to_angle(fraction):
    return math.asin(sqrt(fraction))
def bernoulli_angle_to_fraction(angle):
    return math.sin(angle) ** 2
def test_bernoulli_conversions():
    assert(approx_equal(bernoulli_angle_to_fraction(pi / 4), 0.5, 1e-4))
    assert(approx_equal(
              bernoulli_fraction_to_angle(bernoulli_angle_to_fraction(0.1)),
                0.1, 1e-4))

Answer 1

• 为了比较数字,从Python 3.5开始math.isclose按照PEP 485.
• 为了比较数字或数组,有numpy.allclose.
• 对于测试数字或数组,有 numpy.testing.assert_allclose

Answer 2

另一种方法是计算两个数字的相对变化(或相对差异),"用于比较两个数量,同时考虑被比较的事物的'大小'".维基百科文章中提到的两个公式可以用于比较,如Python中的以下内容,它也处理被比较的一个或两个值为零的情况:

def approx_equal(a, b, tol):
    return abs(a-b) <= max(abs(a), abs(b)) * tol

def approx_equal(a, b, tol):
    return abs(a-b) <= (abs(a)+abs(b))/2 * tol

两种情况下的计算值都是无单位分数.在第一种情况下,基线值是两个数字的最大绝对值,在第二种情况下,它是它们的平均绝对值.本文将更详细地讨论每个问题以及它们的优缺点.如果在比较之前乘以100(后者变为百分比值),后者可以变成百分比差异tol.请注意,该文章建议,如果变化值"本身就是一个百分比,那么最好通过使用百分点来讨论它的变化" - 即绝对变化.

这两种方法(显然)需要比简单地取两个数的差的绝对值更多的计算,这可能是一个考虑因素.

Answer 3

有没有在python中测试浮点近似相等的函数？

不能有功能,因为定义取决于上下文.

def eq( a, b, eps=0.0001 ):
    return abs(a - b) <= eps

并不总是有效.有些情况下

def eq( a, b, eps=0.0001 ):
     return abs( a - b ) / abs(a) <= eps

可能更合适.

此外,总是很受欢迎.

def eq( a, b, eps=0.0001 ):
    return abs(math.log( a ) - math.log(b)) <=  eps

哪个可能更合适.

我看不出你如何能要求一个(单)功能做结合所有数学的替代品.因为它取决于应用程序.

Answer 4

如果我是你,我只会使用您编写的内容,并将其放在一个单独的模块中(可能与您需要的其他实用程序,Python没有实现)或者在任何代码需要它的顶部.

您还可以使用lambda表达式(我最喜欢的语言功能之一,但可能不太清楚):

approx_equal = lambda a, b, t: abs(a - b) < t