Pythonにおける浮動小数点演算の誤差回避

1. 浮動小数点演算の不正確さ

例1

x = 1/10

y = 1/5

z = x + y

print(z)  # 期待される出力は0.3

出力

0.30000000000000004

解決策：Pythonのdecimalモジュールを使用すると、10進数を正確に表現し、浮動小数点の不正確さを回避できます。

from decimal import Decimal

x = Decimal("1") / Decimal("10")

y = Decimal("1") / Decimal("5")

z = x + y

print(z)  # 期待される出力は0.3

出力

0.3

例1

Pythonにおけるfloatのオーバーフローエラーの例を以下に示します。

num1 = 9e309

num2 = 2

result = num1 * num2

print(result)

出力

inf

解決策：floatの値が大きすぎる場合、PythonはOverflowErrorを発生させます。このエラーを回避するには、Decimalモジュールを使用して大きな数を処理し、floatのオーバーフローエラーを防ぐことができます。例：

num1 = Decimal("9e309")

num2 = Decimal(2)

result = num1 * num2

print(result)

出力

1.8E+310

例1

# 0.1 + 0.2を計算しようとしています

x = 1/10

y = 1/5

z = x + y

print(z)

出力

0.30000000000000004

解決策：round()関数を使用して結果を丸めることができます

x = 1/10

y = 1/5

z = x + y

rounded_z = round(z, 2)

print(rounded_z)

出力

0.3