c++ - C++ 有效数字

Question

如何在 C++ 中进行涉及有效数字的数学运算？我希望它能够正确处理来自化学和物理实验的测量数据。一个例子：65 / 5 = 10。我需要去掉不需要的小数位并用 0 替换一些数字。

谢谢！

Answer 1

这应该可以满足您的需求：

std::cout.precision(x); // x would be the number of significant figures to output

Answer 2

这可能不是最有效的方法，但您可以创建自定义 sig fig 数据类型。

class SigFigFloat
{
  SigFigFloat(vector<short> digits, int decimalIndex, bool negative);
  SigFigFloat operator+(const SigFigFloat &value);
  SigFigFloat operator-(const SigFigFloat &value);
  //etc...


}

这可能需要做很多工作，但如果你正确实施，它可以是一种非常灵活的方式来表示和使用 sig figs 进行计算。

Answer 3

这很难，因为有效数字是十进制概念，而计算机说二进制。您可以使用十进制数类（我不知道有任何类），或使用boost::interval，这与您当然想要实现的目标最接近。

Answer 4

这取决于您如何显示它们。如果您使用的是 printf 系列，则设置精度 ( sprintf(buffer, "%.2f", myfloat))。如果您使用 ostreams，则调用精度函数来设置小数位数。如果您正在寻找更科学的 sig figs 方法，则必须编写一个自定义函数，该函数根据浮点数的当前值确定精度。

Answer 5

你也可以：

#define SIGNIFICANT_DIGITS 3
const float SIGNIFICANT_DIGITS_PWR = powf(10.0f, SIGNIFICANT_DIGITS);

float f;
std::cin >> f;

int int_digits = (int)log10f(f) + 1;
if (int_digits > 1) {
    float prod = SIGNIFICANT_DIGITS_PWR / powf(10.0f, int_digits);
    f = (float)(int)(f * prod) / prod;
} else {
    f = (float)((int)(f * SIGNIFICANT_DIGITS_PWR)) / SIGNIFICANT_DIGITS_PWR;
};

std::cout << f << '\n';

输出：

0.1234
> 0.123
12.34
> 12.3
1234
> 1230

Answer 6

这是一个对我有用的快速 C++11 解决方案：

int sig_figs = 3;
double number = 1562.654478;

std::cout << "original number:" << number << std::endl;

number = ([number](int number_of_sig_figs)->double{
    std::stringstream lStream;
    lStream << std::setprecision(number_of_sig_figs) << number;
    return std::stod(lStream.str());
})(sig_figs);

std::cout << "rounded number:" << number << std::endl;

Answer 7

那么 math.h 中有很好的数学库

还将您的数字存储在浮点数、双精度数或长双精度数中将允许更精确的操作。

浮点数提供 7 个有效数字，而双精度数提供 16 个有效数字。

资源

此外，当打印出来时，人们通常使用 _snprintf 或 printf 并且您可以格式化这些双精度，浮动到您想要的精度，例如：

浮动精度

printf("值 %8.2f", floatVariable);

这表示您需要总共 8 个字符的字段，在 8 个字符中，最后 2 个字符将保留小数部分。

_snprintf（缓冲区，sizeof（缓冲区），“值 %.2f”，floatVariable）；

上面的例子要求最小字段宽度，最后两个字符是小数部分。