Python round() 函数及其示例

⚡ 智能摘要

Python round() 是一个内置函数,它返回一个浮点数或整数值,该值四舍五入到指定的小数位数,使用银行家舍入法来打破平局,向最接近的偶数靠拢。

  • 🔘 语法: round(number, ndigits) 接受要四舍五入的值和一个可选的位数,默认值为零。
  • ☑️ 返回类型: 省略 ndigits 参数将返回一个整数,而提供该参数将返回一个浮点数。
  • 银行家四舍五入: 中间值四舍五入到最接近的偶数,因此 round(2.5) 返回 2。
  • 🧪 负数: 四舍五入也适用于负数,将 -2.8 变为 -3,将 -1.5 变为 -2。
  • 🛠️ 精密工具: decimal 模块和 NumPy round() 函数可以处理固定精度和数组舍入。
  • 🤖 人工智能工作流程: 机器学习代码会对指标、概率和权重进行四舍五入,以便生成更清晰的日志和报告。

Python round() 函数

round() 函数是什么? Python?

Python round() 是一个内置函数,可通过以下方式使用: Python它将返回一个浮点数,该浮点数将四舍五入到输入的小数位数。

若未指定要四舍五入的小数位数,则视为 0,并四舍五入为最接近的整数。

句法

round(float_num, num_of_decimals)

参数

  • float_num: 要进行四舍五入的浮点数。
  • 小数位数: (可选)舍入时保留的小数位数。此项为可选参数,如果未指定,则默认为 0,并舍入到最接近的整数。

描述

round() 方法接受两个参数:

  • 要四舍五入的数字,以及
  • 四舍五入时应考虑的小数位数。

第二个参数是可选的,如果未指定则默认为 0,在这种情况下,它将四舍五入到最接近的整数,并且返回类型也将是整数。

当有小数位(即第二个参数)时,它将四舍五入到给定的位数。返回类型为浮点数。

如果给定小数点后一位的数字是:

  • 如果大于等于 5,则最终值加 1。
  • 如果小于 5,则最终值将按原样返回,精确到指定的小数位数。

返回值

如果未指定 `num_of_decimals` 参数,则返回整数值;如果指定了 `num_of_decimals` 参数,则返回浮点数值。请注意,如果小数点后的数字大于等于 5,则该值将四舍五入到 +1;否则,将按原样返回该值,直至指定的小数位数。

四舍五入能产生多大影响?(四舍五入与截断)

要充分展现四舍五入的影响,股票交易市场就是一个绝佳的例子。在过去,例如1982年, 温哥华证券交易所 (VSE)用于将每次交易的股票价值截断为小数点后三位。

每天发生近3000次这样的操作。累积起来的截断导致每月损失约25分。

下面显示了截断值与四舍五入的示例。

将下面生成的浮点数视为股票价值。目前,我生成的数值范围为 1,000,000 秒,介于 0.01 和 0.05 之间。

例子:

arr = [random.uniform(0.01, 0.05) for _ in range(1000000)]

为了展示舍入的影响,我编写了一小段代码,其中,首先只使用小数点后 3 位的数字,即截断小数点后 3 位的数字。

我得到了原始总值、截断值后的总值,以及原始值与截断值之间的差值。

对于同一组数字,我使用了 round() 方法,保留三位小数,并计算了原始值与四舍五入值之间的总和和差值。

以下是示例和输出结果。

例子1

import random

def truncate(num):
    return int(num * 1000) / 1000

arr = [random.uniform(0.01, 0.05) for _ in range(1000000)]
sum_num = 0
sum_truncate = 0
for i in arr:
    sum_num = sum_num + i  
    sum_truncate = truncate(sum_truncate + i)
  
print("Testing by using truncating upto 3 decimal places")
print("The original sum is = ", sum_num)
print("The total using truncate = ", sum_truncate)
print("The difference from original - truncate = ", sum_num - sum_truncate)

print("\n\n")
print("Testing by using round() upto 3 decimal places")
sum_num1 = 0
sum_truncate1 = 0
for i in arr:
    sum_num1 = sum_num1 + i  
    sum_truncate1 = round(sum_truncate1 + i, 3)

print("The original sum is =", sum_num1)
print("The total using round = ", sum_truncate1)
print("The difference from original - round =", sum_num1 - sum_truncate1)

输出:

Testing by using truncating upto 3 decimal places
The original sum is =  29985.958619386867
The total using truncate =  29486.057
The difference from original - truncate =  499.9016193868665

Testing by using round() up to 3 decimal places
The original sum is = 29985.958619386867
The total using round =  29985.912
The difference from original - round = 0.04661938686695066

原始值与截断值之间的差值为 499.9016193868665,而 round() 的值为 0.04661938686695066。

差异似乎非常大,该示例表明 round() 方法如何帮助计算出接近精确值的结果。

示例:浮点数舍入 Numbers

在这个程序中,我们将看到浮点数的舍入是如何进行的。

# testing round()

float_num1 = 10.60 # here the value will be rounded to 11 as after the decimal point the number is 6 that is >5

float_num2 = 10.40 # here the value will be rounded to 10 as after the decimal point the number is 4 that is <=5

float_num3 = 10.3456 # here the value will be 10.35 as after the 2 decimal points the value >=5

float_num4 = 10.3445 #here the value will be 10.34 as after the 2 decimal points the value is <5

print("The rounded value without num_of_decimals is :", round(float_num1))
print("The rounded value without num_of_decimals is :", round(float_num2))
print("The rounded value with num_of_decimals as 2 is :", round(float_num3, 2))
print("The rounded value with num_of_decimals as 2 is :", round(float_num4, 2))

输出:

The rounded value without num_of_decimals is : 11
The rounded value without num_of_decimals is : 10
The rounded value with num_of_decimals as 2 is : 10.35
The rounded value with num_of_decimals as 2 is : 10.34

示例:对整数值进行舍入

如果您碰巧对整数值使用 round(),它将直接返回该数字而不做任何更改。

# testing round() on a integer

num = 15

print("The output is", round(num))

输出:

The output is 15

示例:对负数进行舍入 Numbers

让我们来看几个负数四舍五入的例子。

# testing round()

num = -2.8
num1 = -1.5
print("The value after rounding is", round(num))
print("The value after rounding is", round(num1))

输出:

C:\pythontest>python testround.py
The value after rounding is -3
The value after rounding is -2

示例:对 NumPy 数组进行四舍五入

如何对 NumPy 进行四舍五入 数组 Python?

为了解决这个问题,我们可以使用 NumPy 模块,并使用 numpy.round() 或 numpy.around() 方法,如下例所示。

使用 numpy.round()

# testing round()
import numpy as np

arr = [-0.341111, 1.455098989, 4.232323, -0.3432326, 7.626632, 5.122323]

arr1 = np.round(arr, 2)

print(arr1)

输出:

C:\pythontest>python testround.py
[-0.34  1.46  4.23 -0.34  7.63  5.12]

我们还可以使用 numpy.around(),它能得到与上面显示的 numpy.round() 相同的结果。

例如:十进制模块

除了 round() 函数之外, Python 它具有十进制模块,可以帮助更准确地处理十进制数。

Decimal 模块带有舍入类型,如下所示:

  • 圆顶: 它将向无穷大方向取整。
  • 向下取整: 它会将数值四舍五入到零。
  • 圆形地板: 它将向负无穷大方向取整。
  • 向下取整: 它将四舍五入到最接近零的值。
  • ROUND_HALF_EVEN: 它将四舍五入到最接近的偶数。
  • ROUND_HALF_UP: 它将四舍五入到最接近的远离零的值。
  • 围捕: 当数值偏离零时,它会进行四舍五入。

在十进制中,quantize() 方法有助于四舍五入到固定的小数位数,并且您可以指定要使用的舍入,如下例所示。

计费示例: 使用 round() 和 decimal 方法

import  decimal
round_num = 15.456

final_val = round(round_num, 2)

#Using decimal module
final_val1 = decimal.Decimal(round_num).quantize(decimal.Decimal('0.00'), rounding=decimal.ROUND_CEILING)
final_val2 = decimal.Decimal(round_num).quantize(decimal.Decimal('0.00'), rounding=decimal.ROUND_DOWN)
final_val3 = decimal.Decimal(round_num).quantize(decimal.Decimal('0.00'), rounding=decimal.ROUND_FLOOR)
final_val4 = decimal.Decimal(round_num).quantize(decimal.Decimal('0.00'), rounding=decimal.ROUND_HALF_DOWN)
final_val5 = decimal.Decimal(round_num).quantize(decimal.Decimal('0.00'), rounding=decimal.ROUND_HALF_EVEN)
final_val6 = decimal.Decimal(round_num).quantize(decimal.Decimal('0.00'), rounding=decimal.ROUND_HALF_UP)
final_val7 = decimal.Decimal(round_num).quantize(decimal.Decimal('0.00'), rounding=decimal.ROUND_UP)

print("Using round()", final_val)
print("Using Decimal - ROUND_CEILING ",final_val1)
print("Using Decimal - ROUND_DOWN ",final_val2)
print("Using Decimal - ROUND_FLOOR ",final_val3)
print("Using Decimal - ROUND_HALF_DOWN ",final_val4)
print("Using Decimal - ROUND_HALF_EVEN ",final_val5)
print("Using Decimal - ROUND_HALF_UP ",final_val6)
print("Using Decimal - ROUND_UP ",final_val7)

输出:

Using round() 15.46
Using Decimal - ROUND_CEILING  15.46
Using Decimal - ROUND_DOWN  15.45
Using Decimal - ROUND_FLOOR  15.45
Using Decimal - ROUND_HALF_DOWN  15.46
Using Decimal - ROUND_HALF_EVEN  15.46
Using Decimal - ROUND_HALF_UP  15.46
Using Decimal - ROUND_UP  15.46

常见问题

序号 Python 3 对于并列数字,采用四舍五入到偶数(银行家四舍五入),因此 round(0.5) 为 0,round(2.5) 为 2,round(3.5) 为 4。这样可以减少累积偏差。

因为 2.675 无法用二进制浮点数精确存储;它实际上大约是 2.6749999999999998,所以 round() 函数会向下取整。要获得精确结果,请使用 decimal.Decimal('2.675')。

使用 math 模块:math.ceil(x) 总是向上取整,math.floor(x) 总是向下取整,而 int(x) 会向零截断。round() 函数本身无法强制指定取整方向。

传递一个负数的第二个参数:round(12345, -1) 得到 12340,round(12345, -2) 得到 12300,round(12345, -3) 得到 12000。负数 ndigits 表示小数点左侧的四舍五入。

`round(x, 2)` 会改变后续数学运算中使用的数值,而 `f'{x:.2f}'` 只会格式化显示,数值本身保持不变。计算时使用 `round()` 函数,输出时使用 f 字符串。

序号 Numbers 由于输入值是不可变的,因此 round() 函数会返回一个新值,而不会改变其原始值。例如,赋值给 result = round(3.14159, 2);原始变量将保持完整的精度。

为了便于记录日志并将预测结果映射到类别标签,机器学习代码会对准确率、损失值和概率值进行取整。梯度计算保留完整精度,仅对最终显示的指标进行取整。

是的。像 GitHub Copilot 这样的 AI 助手可以根据注释或函数名称自动补全 round()、np.round() 和十进制舍入,以及智能代理工具会将手动格式化重构为 round() 调用,尽管所选精度仍需审查。

总结一下这篇文章: