Генерация диапазона с плавающей запятой в Python
Вы хотите узнать, как генерировать диапазон чисел с плавающей запятой в Python? В этом руководстве вы найдете много способов получения значений с плавающей запятой в пределах заданного диапазона.
Мы рекомендуем вам по крайней мере использовать Python 3 для написания кода и запуска примеров. Python 2.x все еще получает обновления, но более новые версии более стабильны и продвинуты.
Чего Не Хватает В Функции Диапазона Python?
Диапазон Python может генерировать только набор целых чисел из данной полосы. Он также не допускает параметр типа с плавающей запятой и не может генерировать диапазон чисел с плавающей запятой.
Он принимает один, два или три параметра (старт / стоп / шаг). Однако все аргументы имеют целочисленный тип. Если вы передадите float, это приведет к ошибке TypeError.
start = 1
stop = 6.7
step = 0.1
for value in range(start, stop, step):
print (value)Когда вы запускаете приведенный выше код, он выдает следующую ошибку:
TypeError: 'float' object cannot be interpreted as an integer
Приведенный выше пример предполагает, что Python не предоставляет встроенного способа генерации диапазона с плавающей запятой. Поэтому нам нужно разработать собственную реализацию функции range.
Почему Python range() не работает с float?
Функция range генерирует конечный набор целых чисел. Вы можете определить размер, вычитая начальное значение из конечного значения (когда шаг = 1). Ниже приведена общая формула для расчета длины.
(stop - start) //step + 1
Проверьте примеры приведенные ниже, чтобы получить ясность.
>>> len(list(range(1,10,2))) 5 >>> 10-1/2 + 1 >>> (10-1)//2 + 1 5
Однако тот же диапазон фактически имеет бесконечное количество из чисел с плавающей запятой. Вы можете ограничить его, используя фиксированное значение точности. Следовательно, это может быть возможной причиной того, что range() не позволяет работать с float.
Использование Yield для генерации диапазона с плавающей запятой
Вы можете написать пользовательскую функцию Python, как показано ниже. Это может позволить вам указать значение с плавающей запятой для аргумента шага.
import decimal
def float_range(start, stop, step):
while start < stop:
yield float(start)
start += decimal.Decimal(step)
print(list(float_range(0, 1, '0.1')))Вывод следующий:
[0.0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9]
Мы использовали модуль decimal для сохранения точности.
Функция NumPy Arange() для диапазона значений с плавающей запятой
Чтобы использовать функцию arange(), вам необходимо установить и импортировать пакет numpy. Эта библиотека имеет различные арифметические и числовые функции для генерации массивов / матриц разных размеров.
В любом случае, здесь мы будем использовать функцию arange() для генерации диапазона чисел с плавающей запятой.
Arange() имеет ту же сигнатуру, что и встроенный метод range. Но мы можем передать аргументы типа float (с плавающей запятой) в качестве параметров этой функции.
# Syntax import numpy arange(start, stop, step)
Теперь давайте рассмотрим пример, чтобы улучшить наше понимание.
from numpy import arange
print("Float range using NumPy arange():")
print("\nTest 1:")
for i in arange(0.0, 1.0, 0.1):
print(i, end=', ')
print("\n\nTest 2:")
for i in arange(0.5, 5.5, 0.5):
print(i, end=', ')
print("\n\nTest 3:")
for i in arange(-1.0, 1.0, 0.5):
print(i, end=', ')Вывод следующий:
Float range using NumPy arange(): Test 1: 0.0, 0.1, 0.2, 0.30000000000000004, 0.4, 0.5, 0.6000000000000001, 0.7000000000000001, 0.8, 0.9 Test 2: 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0 Test 3: -1.0, -0.5, 0.0, 0.5
Функция NumPy Linspace для генерации диапазона с плавающей запятой
У NumPy есть другой метод linspace(), позволяющий вам создать указанное количество чисел с плавающей запятой. Он имеет следующий синтаксис:
# Syntax linspace(start, stop, num, endpoint) start => starting point of the range stop => ending point num => Number of values to generate, non-negative, default value is 50. endpoint => Default value is True. If True, includes the stop value else ignores it.
Эта функция имеет больше аргументов, но мы описали те, которые соответствуют нашей цели.
Посмотрите на приведенные ниже примеры.
import numpy as np
print("Print Float Range Using NumPy LinSpace()\n")
print(np.linspace(1.0, 5.0, num = 5))
print(np.linspace(0, 10, num = 5, endpoint = False))Вывод следующий:
Print Float Range Using NumPy LinSpace() [1. 2. 3. 4. 5.] [0. 2. 4. 6. 8.]
Если вы не хотите устанавливать пакет NumPy, попробуйте подход в следующем примере.
Генерация диапазона с плавающей запятой без использования сторонних модулей
Здесь мы предоставили простую программу на Python для генерации диапазона чисел с плавающей запятой. Он принимает как положительное так и отрицательное значение для аргументов.
Этот пример имеет 2 логических деления. Первый определяет функцию float_range(). Другой вызывает его с разными входными значениями и печатает результат.
"""
Desc : This function generates a float range of numbers w/o using any library.
Params :
A (int/float) : First number in the range
L (int/float) : Last number in the range
D (int/float) : Step or the common difference
"""
def float_range(A, L=None, D=None):
#Use float number in range() function
# if L and D argument is null set A=0.0 and D = 1.0
if L == None:
L = A + 0.0
A = 0.0
if D == None:
D = 1.0
while True:
if D > 0 and A >= L:
break
elif D < 0 and A <= L:
break
yield ("%g" % A) # return float number
A = A + D
#end of function float_range()
"""
Desc: This section calls the above function with different test data.
"""
print ("\nPrinting float range")
print ("\nTest 1: ", end = " ")
for i in float_range(0.1, 5.0, 0.5):
print (i, end=", ")
print ("\nTest 2: ", end = " ")
for i in float_range(-5.0, 5.0, 1.5):
print (i, end=", ")
print ("\nTest 3: ", end = " ")
for num in float_range(5.5):
print (num, end=", ")
print ("\nTest 4: ", end = " ")
for num in float_range(10.1, 20.1):
print (num, end=", ")Вывод следующий:
Printing float range Test 1: 0.1, 0.6, 1.1, 1.6, 2.1, 2.6, 3.1, 3.6, 4.1, 4.6, Test 2: -5, -3.5, -2, -0.5, 1, 2.5, 4, Test 3: 0, 1, 2, 3, 4, 5, Test 4: 10.1, 11.1, 12.1, 13.1, 14.1, 15.1, 16.1, 17.1, 18.1, 19.1,
Использование значения с плавающей запятой в параметре step
В пользовательской функции диапазона мы можем предоставить значение типа с плавающей запятой в качестве аргумента шага. Это позволит нам генерировать числа в определенном интервале.
Давайте рассмотрим пример, в котором в качестве значения шага указано 3.7.
import numpy as pynum_float print( "Display range using a float value in the step\n", pynum_float.arange(3, 33, 3.7) )
Вывод следующий:
Display range using a float value in the step [ 3. 6.7 10.4 14.1 17.8 21.5 25.2 28.9 32.6]
Создать диапазон с плавающей запятой, используя Itertools
Мы также можем использовать модуль itertools и его функции, такие как islice() и count. Посмотрите на приведенный ниже пример, где мы написали простой метод для создания диапазона.
from itertools import islice, count
def iter_range(start, stop, step):
if step == 0:
raise ValueError("Step could not be NULL")
length = int(abs(stop - start) / step)
return islice(count(start, step), length)
for it in iter_range(0, 10, 1.10):
print ("{0:.1f}".format(it), end = " ")Вывод следующий:
0.0 1.1 2.2 3.3 4.4 5.5 6.6 7.7 8.8
Резюме
Хотелось бы, чтобы вы узнали, как генерировать диапазон чисел с плавающей запятой. Вы можете выбрать любой из методов, описанных выше, и использовать его в своих задачах.
