Есть ли способ упростить дробь, включая десятичные?

Всякий раз, когда пользователь вводит дробь, она может содержать десятичные дроби (long double). Ниже у меня есть код (C++), показывающий, как это реализовать:

  class Fraction
  {
    public:
      long double numerator, denominator;
      Fraction(long double _numerator, long double _denominator) : numerator(_numerator), denominator(_denominator)  {}
  }

  bool isInt(long double a)
  {
    long double intPart;
    std::modf(a, &intPart);
    return (a == intPart);
  }

  void simplifyRealFraction(Fraction& frac)
  {
    constexpr long double MULTIPLE_FACTOR = 2L;
    constexpr int EXPONENT_LIMIT = 100;

    int n_exp, d_exp;
    std::frexp(frac.numerator, &n_exp);
    std::frexp(frac.denominator, &d_exp);
    
    long double new_n = frac.numerator / std::exp2(std::max(n_exp,d_exp));
    long double new_d = frac.denominator / std::exp2(std::max(n_exp,d_exp));

    while(!isInt(new_n)  ||  !isInt(new_d))
    {
      new_n *= MULTIPLE_FACTOR;
      new_d *= MULTIPLE_FACTOR;
    }

    std::frexp(new_n, &n_exp);
    std::frexp(new_d, &d_exp);
    if (n_exp > EXPONENT_LIMIT || d_exp > EXPONENT_LIMIT)
    {
      return;
    }

    long long int int_gcd = std::gcd(static_cast<long long int>(new_n), static_cast<long long int>(new_d));


    new_n /= int_gcd;
    new_d /= int_gcd;

    frac.numerator = new_n;
    frac.denominator = new_d;
  }

Однако, когда я пытаюсь запустить свою функцию с дробью 0,15/0,20, она меняет ее на гораздо большее, но эквивалентное значение: 5,40432e+15/7,20576e+15.

После некоторой отладки я обнаружил, что std::gcd вернул 1. Я предполагаю, что это ошибка округления числа с плавающей запятой от 0,15 до чего-то другого (например, 14,999999 или аналогичного).

Есть ли лучший способ сделать этот процесс? Как избежать ошибок округления?

У вас (почти) всегда будут числовые ошибки с числами с плавающей запятой. Единственный способ избежать этого – не использовать их. Поэтому сделайте целочисленные значения дроби/знаменителя (например, из библиотеки bigint)

Pepijn Kramer 05.07.2024 18:57
stackoverflow.com/questions/1089018/…
Pepijn Kramer 05.07.2024 19:02
Стоит ли изучать PHP в 2026-2027 годах?
Стоит ли изучать PHP в 2026-2027 годах?
Привет всем, сегодня я хочу высказать свои соображения по поводу вопроса, который я уже много раз получал в своем сообществе: "Стоит ли изучать PHP в...
Поведение ключевого слова "this" в стрелочной функции в сравнении с нормальной функцией
Поведение ключевого слова "this" в стрелочной функции в сравнении с нормальной функцией
В JavaScript одним из самых запутанных понятий является поведение ключевого слова "this" в стрелочной и обычной функциях.
Приемы CSS-макетирования - floats и Flexbox
Приемы CSS-макетирования - floats и Flexbox
Здравствуйте, друзья-студенты! Готовы совершенствовать свои навыки веб-дизайна? Сегодня в нашем путешествии мы рассмотрим приемы CSS-верстки - в...
Тестирование функциональных ngrx-эффектов в Angular 16 с помощью Jest
В системе управления состояниями ngrx, совместимой с Angular 16, появились функциональные эффекты. Это здорово и делает код определенно легче для...
Концепция локализации и ее применение в приложениях React ⚡️
Концепция локализации и ее применение в приложениях React ⚡️
Локализация - это процесс адаптации приложения к различным языкам и культурным требованиям. Это позволяет пользователям получить опыт, соответствующий...
Пользовательский скаляр GraphQL
Пользовательский скаляр GraphQL
Листовые узлы системы типов GraphQL называются скалярами. Достигнув скалярного типа, невозможно спуститься дальше по иерархии типов. Скалярный тип...
1
2
77
1
Перейти к ответу Данный вопрос помечен как решенный

Ответы 1

Ответ принят как подходящий

Вы видите, как работают числа с плавающей запятой. Они не хранят числа в десятичном формате, например .15. Они хранят их в двоичном виде. Таким образом, он может точно содержать .5 (2^-1), .25 (2^-2), .125 (2^-3) и другие степени двойки (или их комбинации). Что-то вроде 0,15 сохраняется как 0,125 + 0,015625 (2^-6)+... Таким образом, любое число, которое не является точной суммой степеней 2, не будет точно удерживаться. Это будет оценено.

Если вам действительно нужно их точно удерживать, вам нужно использовать математическую библиотеку с фиксированной точкой. Или, если вы знаете, что все числа имеют ровно 2 десятичных знака, воспринимайте их как целые сотки, а не как целые числа.

Итак, как же калькулятор выполняет эту задачу? Если бы я ввел 1 + 0,1, это всегда дало бы результат 1,1 или 11/10.

hello there 06.07.2024 10:53

ОНИ не используют числа с плавающей запятой. Они используют библиотеки с фиксированной запятой или большие целочисленные библиотеки.

Gabe Sechan 06.07.2024 17:09

Другие вопросы по теме

Похожие вопросы

Может ли кто-нибудь сказать мне, как я могу создать несколько объектов, используя вектор, не указывая длину вектора?
Valgrind жалуется после изменения возвращаемой переменной ссылки из вектора в С++
Хорошо ли определено приведение к идентичному макету с константными членами?
Обработчик sigaction ожидает блокировки неопределенное время
Функция constexpr шаблона базового класса в производном классе и получила ошибку
Обход Морриса приводит к исключению в LeetCode: очиститель адресов, переполнение стека
Достаточно ли времени жизни локальной лямбды в качестве обработчика завершения для co_spawn, т.е. функции с functor&&?
Как преобразовать лямбда-функцию в другую, используя кортеж параметров
Если по умолчанию объявлен только виртуальный деструктор, создается ли неявно конструктор копирования?
Возврат объекта только с явным конструктором перемещения