Python是否具有java.lang.Math.nextUp的等价物？

Question

我有一个Python float,我想拥有float1个ULP更大更小的s .

在Java中,我会用Math.nextUp(x)和来做Math.nextAfter(x, Double.NEGATIVE_INFINITY).

有没有办法在Python中执行此操作？我想过自己实现它math.frexp,math.ldexp但据我所知,Python没有指定浮点类型的大小.

Answer 1

更新：在 Python 3.9+ 中，有math.nextafter()：

>>> import math
>>> x = 4
>>> math.nextafter(x, math.inf)
4.000000000000001

^旧答案：

你可以看看Decimal.next_plus()/Decimal.next_minus()是如何实现的：

>>> from decimal import Decimal as D
>>> d = D.from_float(123456.78901234567890)
>>> d
Decimal('123456.789012345674564130604267120361328125')
>>> d.next_plus()
Decimal('123456.7890123456745641306043')
>>> d.next_minus()
Decimal('123456.7890123456745641306042')
>>> d.next_toward(D('-inf'))
Decimal('123456.7890123456745641306042')

确保十进制上下文具有您需要的值：

>>> from decimal import getcontext
>>> getcontext()
Context(prec=28, rounding=ROUND_HALF_EVEN, Emin=-999999999, Emax=999999999,
capitals=1, flags=[], traps=[InvalidOperation, DivisionByZero, Overflow])

备择方案：

• 使用以下命令调用C99nextafter()ctypes：

    >>> import ctypes
    >>> nextafter = ctypes.CDLL(None).nextafter
    >>> nextafter.argtypes = ctypes.c_double, ctypes.c_double
    >>> nextafter.restype = ctypes.c_double
    >>> nextafter(4, float('+inf'))
    4.000000000000001
    >>> _.as_integer_ratio()
    (4503599627370497, 1125899906842624)
  

  使用numpy：

    >>> import numpy
    >>> numpy.nextafter(4, float('+inf'))
    4.0000000000000009
    >>> _.as_integer_ratio()
    (4503599627370497, 1125899906842624)
  

  尽管不同repr()，但结果是一样的。

• 如果我们忽略边缘情况，那么@S.Lott 答案中的一个简单的 frexp/ldexp 解决方案就可以工作：

    >>> import math, sys
    >>> m, e = math.frexp(4.0)
    >>> math.ldexp(2 * m + sys.float_info.epsilon, e - 1)
    4.000000000000001
    >>> _.as_integer_ratio()
    (4503599627370497, 1125899906842624)
  

• next_after(x, y) @Mark Dickinson 的纯 Python实现考虑了边缘情况。在本例中结果是相同的。

Answer 2

我不确定这是否是您想要的，但是sys.float_info.epsilon“1 和大于 1 的最小值之间的差异可以表示为浮点数”，您可以这样做x * (1 + sys.float_info.epsilon)。

http://docs.python.org/library/sys.html#sys.float_info