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round函数的用法及其原理解析

发布时间:2023-06-05 18:24:39

round函数是Python内置函数之一,其主要功能是将小数(浮点数)四舍五入为整数。其语法格式如下:

round(number[, ndigits])

参数说明:

- number:要进行四舍五入的数值

- ndigits: (可选)表示小数点后保留的位数,默认为0,即整数四舍五入

返回值:返回一个四舍五入后的整数或浮点型数值。

下面是一些实际应用中常见的例子:

>>> round(2.3456)
2
>>> round(2.3456, 2)
2.35
>>> round(2.3456, -1)
0.0
>>> round(6.58)
7

可以看到,当不传递ndigits参数时,round函数默认将小数四舍五入为最接近的整数(如果两个整数距离相等,则取离它更大的那个整数)。如果传递了ndigits参数,则将小数点后保留ndigits位小数,同时进行四舍五入。

比如,当ndigits为2时,round(2.3456, 2)将小数点后保留2位,四舍五入后得到2.35。

当ndigits为-1时,round(2.3456, -1)表示将小数点左移一位(相当于除以10),再进行四舍五入,最后再乘以10的-1次方。由于-1次方相当于倒数,所以最后结果为0.0。

到此,我们已经初步了解了round函数的用法,接下来,让我们深入探讨其原理。

round函数的实现原理

在 Python 中,round 函数的实现主要有两种方法:基于尾数的四舍五入(round-half-to-even)和基于绝对值的四舍五入(round-half-away-from-zero)。下面我们将分别介绍这两种方法:

基于尾数的四舍五入(round-half-to-even)

在基于尾数的四舍五入方法中,最关键的问题在于当尾数(小数点后 位)为5时应该如何去舍入。这种方法通常也称为"银行家舍入法"或"公正四舍五入法",它采用了一种特殊的舍入规则,使得四舍五入的结果更加接近真实值。

这种舍入规则比较复杂,我们举一个例子来说明:

将2.500保留一位小数,四舍五入的结果是2.5还是2.6?

如果按照普通的舍入规则,应该是2.5,因为最后一位数字是5,这种情况应该向下舍入到更小的整数。但是,在实际生活中,当商家售出商品时,如果将2.500元四舍五入到2.5元,很可能会让顾客产生质疑,认为商家在少找零钱。因此,在商业活动中,通常采用基于尾数的四舍五入方法,对于尾数为5的情况,如果紧挨着的数字是偶数,就向下舍入;如果紧挨着的数字是奇数,就向上舍入。

这种方法相对于基于绝对值的四舍五入来说,计算代价更高,但是它能在大多数情况下提供更好的精确性,尤其是涉及到计算精度较高的场合。

基于绝对值的四舍五入(round-half-away-from-zero)

另一种四舍五入方法是基于绝对值的四舍五入,它是一种简化的舍入方法,只需要比较被舍入的数值小数点后一位数值的大小即可。如果该数值大于或者等于0.5,就进位;否则就舍去。

比如,将2.5保留一位小数,按照这种方法执行四舍五入时,将会得到2.5舍入为3.0,因为小数点后 位的绝对值为0.5,大于等于0.5,因此需要向上舍入。

这种方法相对于基于尾数的四舍五入方法,计算代价更低,但是它可能会导致一些不合理的结果,特别是针对一些非对称的小数值。

综上所述,我们需要根据具体的应用场景来选择合适的四舍五入方法,以取得更加准确和可靠的结果。