Pythonの分数モジュール

Pythonでは、Fractionモジュールは有理数演算をサポートしています。このモジュールを使用すると、整数、浮動小数点数、小数、およびその他の数値と文字列から分数を作成できます。

分数インスタンスの概念があります。これは、分子と分母としての整数のペアによって形成されます。

クラスfractions.Fraction Fractionオブジェクトを作成するために使用されます。分子と分母が必要です。分子のデフォルト値は0で、分母は1です。分母が0の場合、ZeroDivisionErrorが発生します。

最初に、クラスが分子と分母を使用して分数を作成する方法を確認します。

サンプルコード

from fractions import Fraction as frac
print(frac(45, 54))
print(frac(12, 47))
print(frac(0, 15))

出力

5/6
12/47
0

Fractionオブジェクトの引数としていくつかの浮動小数点数を提供できます。正確な浮動小数点値を指定すると、整数型の分子と分母の値に変換しようとします。この場合、おおよその値に到達しようとします。浮動小数点数が文字列として提供されている場合、正確な値を分数として見つけようとします。次の例から、違いを確認できます。

サンプルコード

from fractions import Fraction as frac
print(frac(33.33))
print(frac('33.33'))

出力

2345390243441541/70368744177664
3333/100

Fractionオブジェクトへの文字列型引数に関する他のいくつかの例を見てみましょう。また、数字の符号もサポートしています。 +または-記号をサポートします。

サンプルコード

from fractions import Fraction as frac
print(frac('5/6'))
print(frac('-25.12'))
print(frac('96.251 \t\n'))
print(frac('3.14159265359'))

出力

5/6
-628/25
96251/1000
314159265359/100000000000

これまで見てきたように、Fractionオブジェクトでは分母が非常に大きい場合があります。したがって、分母の長さを制限できます。デフォルトの長さは1000000です。これは、浮動小数点データの有理近似を実行するのに役立ちます。分母を制限するために、 limit_denominator（）という関数があります。 。

分数オブジェクト全体を含まない分子または分母のみが必要な場合があります。したがって、このメソッドには、それらを取得するための分子と分母のキーワードがあります。

サンプルコード

from fractions import Fraction as frac
print(frac('3.14159265359'))
print(frac('3.14159265359').limit_denominator(1000))
print(frac('3.14159265359').limit_denominator(100))
print(frac('3.14159265359').limit_denominator(10))
print(frac('36.25'))
print(frac('36.25').numerator)
print(frac('36.25').denominator)

出力

314159265359/100000000000
355/113
311/99
22/7
145/4
145
4

分数は、加算、減算、乗算、除算、累乗などの数学演算もサポートできます。

サンプルコード

from fractions import Fraction as frac
print('Add: ' + str(frac('5/4') + frac('9/8')))
print('Subtract: ' + str(frac('15/20') - frac('2/8')))
print('Multiply: ' + str(frac('2/3') * frac('5/7')))
print('Divide: ' + str(frac('80/125') / frac('12/45')))
print('Power: ' + str(frac('5/6') ** 3))

出力

Add: 19/8
Subtract: 1/2
Multiply: 10/21
Divide: 12/5
Power: 125/216

平方根、床、天井、およびその他のいくつかの操作もこのオブジェクトでサポートされています。

サンプルコード

from fractions import Fraction as frac
import math
print('Square Root: ' + str(math.sqrt(frac(36, 64))))
print('Square Root: ' + str(frac(math.sqrt(frac(36, 64)))))
print('Floor Value: ' + str(math.floor(frac('22/7'))))
print('Ceiling Value: ' + str(math.ceil(frac('22/7'))))

出力

Square Root: 0.75
Square Root: 3/4
Floor Value: 3
Ceiling Value: 4