前言

你可能不需要經(jīng)常處理分數(shù)，但當你需要時，Python的Fraction類會給你很大的幫助。本文將給大家詳細介紹關(guān)于利用標準庫fractions模塊讓Python支持分數(shù)類型的相關(guān)內(nèi)容，分享出來供大家參考學習，下面話不多說了，來一起看看詳細的介紹：

fractions模塊

fractions模塊提供了分數(shù)類型的支持。

Fraction類

該類是fractions模塊的核心，它繼承了numbers.Rational類并且實現(xiàn)了該類所有的方法。

構(gòu)造函數(shù)并不復(fù)雜：

class fractions.Fraction(numerator=0, denominator=1) 
class fractions.Fraction(int|float|str|Decimal|Fraction)

可以同時提供分子（numerator）和分母（denominator）給構(gòu)造函數(shù)用于實例化Fraction類，但兩者必須同時是int類型或者numbers.Rational類型，否則會拋出類型錯誤。當分母為0，初始化的時候會導(dǎo)致拋出異常ZeroDivisionError。

而如果只提供一個參數(shù)，則可以用上述五種類型進行初始化。當使用字符串進行初始化時，fractions模塊使用內(nèi)置的正則表達式進行匹配。而使用浮點數(shù)或者Decimal進行初始化時，fractions模塊會在內(nèi)部調(diào)用as_integer_ratio() 。

下面的代碼示例來自官方文檔，展示了各種實例化Fraction的方式：

>>> from fractions import Fraction
>>> Fraction(16, -10)
Fraction(-8, 5)
>>> Fraction(123)
Fraction(123, 1)
>>> Fraction()
Fraction(0, 1)
>>> Fraction('3/7')
Fraction(3, 7)
>>> Fraction(' -3/7 ')
Fraction(-3, 7)
>>> Fraction('1.414213 \t\n')
Fraction(1414213, 1000000)
>>> Fraction('-.125')
Fraction(-1, 8)
>>> Fraction('7e-6')
Fraction(7, 1000000)
>>> Fraction(2.25)
Fraction(9, 4)
>>> Fraction(1.1)
Fraction(2476979795053773, 2251799813685248)
>>> from decimal import Decimal
>>> Fraction(Decimal('1.1'))
Fraction(11, 10)

限制分母

fractions.Fraction.limit_denominator(max_denominator=1000000)

有時候?qū)⒏↑c數(shù)或者Decimal作為Fraction實例的初始化數(shù)據(jù)可能會遇到舍入誤差的問題，如上面調(diào)用Fraction(1.1)時不返回Fraction(11, 10)的例子。這時Fraction類提供了一個實例方法limit_denominator()用于減小這種誤差。這個方法本來是為了通過限制分母來得到一個近似值，但是在出現(xiàn)舍入誤差的時候反倒使得結(jié)果更加精確了，如下面的例子：

>>> from fractions import Fraction
>>> Fraction(1.1)
Fraction(2476979795053773, 2251799813685248)
>>> Fraction(1.1).limit_denominator()
Fraction(11, 10)

將Fraction用于算術(shù)運算、關(guān)系運算和其他多種操作

上面提到，F(xiàn)raction類繼承了numbers.Rational類并且實現(xiàn)了該類所有的方法。所以Fraction類事實上通過重載很多特殊函數(shù)，使得其實例可以直接用于多種算術(shù)運算。

不僅支持算術(shù)運算，F(xiàn)raction類同時也支持關(guān)系運算、pickle模塊、copy模塊和哈希值的計算。

>>> from fractions import Fraction
>>> x = Fraction(1, 2)
>>> y = Fraction(1, 3)
>>> x + y
Fraction(5, 6)
>>> x - y
Fraction(1, 6)
>>> x * y
Fraction(1, 6)
>>> x / y
Fraction(3, 2)
>>> x ** 2
Fraction(1, 4)
>>> -x
Fraction(-1, 2)
>>> abs(x)
Fraction(1, 2)
>>> round(x)
0
>>> import math
>>> math.floor(x)
0
>>> math.ceil(x)
1
>>> x == y
False
>>> x > y
True

其他函數(shù)

fractions.Fraction.from_float(flt) 
fractions.Fraction.from_decimal(dec)

在Python3.2之前，F(xiàn)raction類不支持通過將浮點數(shù)和Decimal傳入構(gòu)造方法來獲得實例。而是提供了上面兩個類方法，通過調(diào)用類方法的方式來產(chǎn)生實例，目前版本（Python 3.6.1）這兩個類方法仍然存在。

fractions.gcd(a, b)

用于計算最大公約數(shù)。這個函數(shù)在Python3.5之后就廢棄了，官方建議使用math.gcd() 。

總結(jié)

沒啥要總結(jié)的…只能說Python太方便了…對了，這篇博客其實也是個挖了挺久的坑了，之前里面有一部分源碼沒看懂所以一直沒發(fā)上來。哈哈，后面這個標準庫學習的系列還是會一直更下去的！

好了，以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對大家的學習或者工作能帶來一定的幫助，如果有疑問大家可以留言交流，謝謝大家對腳本之家的支持。

參考資料：

https://docs.python.org/3.6/library/fractions.html

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