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如何在C++中比较double类型的值
2023-07-02 08:31:45 深夜i     14     0
C++ double 比较 精度

在C++中比较两个double类型的值并不像比较整型数据类型那样直接。事实上,由于浮点数的精度和舍入问题,直接比较两个双精度浮点数的值会存在误差。而这个误差往往会导致比较出现错误的结果。

因此,在C++中比较双精度浮点数值,我们需要使用一些技巧来解决出现误差的问题。下面介绍几种常用的比较方法。

1.使用std::abs()函数

std::abs()函数可以计算任何数的绝对值。因此,我们可以使用它来比较两个双精度浮点数值的大小。代码示例如下:

double a = 1.234;

double b = 1.235;

double eps = 0.0000001; // 精度

if (std::abs(a - b) < eps)

 std::cout << "a 等于 b" << std::endl;

else if (a < b)

 std::cout << "a 小于 b" << std::endl;

else

 std::cout << "a 大于 b" << std::endl;

上述代码先判断两个数之差的绝对值是否小于设定的精度值eps,如果小于,则认为这两个数是相等的。如果不相等,则比较其大小。

2.使用相对误差

相对误差是指用两个数的差除以它们的平均值作为误差的一种度量方式。在比较两个浮点数值时,使用相对误差可以消除量纲的影响,更为准确。代码示例如下:

double a = 1.234;

double b = 1.235;

double eps = 0.0000001;

double diff = std::abs(a - b);

double avg = (std::abs(a) + std::abs(b)) / 2;

if (diff / avg < eps)

 std::cout << "a 等于 b" << std::endl;

else if (a < b)

 std::cout << "a 小于 b" << std::endl;

else

 std::cout << "a 大于 b" << std::endl;

上述代码先计算两个数之差和平均值,再计算它们的相对误差。如果相对误差小于精度值eps,则认为这两个数是相等的。

3.使用epsilon

epsilon是C++标准库中一个非常小的双精度浮点数常量,用于表示浮点数运算中可能存在的最小误差。我们可以将epsilon乘以一个比较大的数作为精度值,用于比较两个浮点数值的大小。代码示例如下:

double a = 1.234;

double b = 1.235;

double eps = std::numeric_limits ::epsilon() * 100000; // 精度

if (std::abs(a - b) < eps)

 std::cout << "a 等于 b" << std::endl;

else if (a < b)

 std::cout << "a 小于 b" << std::endl;

else

 std::cout << "a 大于 b" << std::endl;

上述代码将epsilon乘以100000作为精度值,用于比较两个双精度浮点数值的大小。如果两个数之差的绝对值小于精度值,则认为这两个数是相等的。

需要注意的是,使用epsilon作为精度值比较两个双精度浮点数值的大小,可能受到编译器和CPU的影响,因此不一定能得到精确的结果。

总之,比较双精度浮点数值时,需要注意处理由于浮点数精度和舍入问题导致的误差。以上三种方法都是比较常用的解决方案,可以根据具体情况选择合适的方法使用。

  
  

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