关于python：如何使用decimal range()步骤值？


How to use a decimal range() step value?

有没有办法用0.1在0和1之间切换？

我原以为我可以这样做，但失败了：

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for i in range(0, 1, 0.1):
    print i

相反，它说步骤参数不能为零，这是我没有预料到的。

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与其直接使用小数步，不如用你想要的点数来表示它更安全。否则，浮点舍入错误可能会给出错误的结果。

您可以使用numpy库中的linspace函数(它不是标准库的一部分，但相对容易获得)。linspace需要返回多个点，还可以指定是否包括正确的端点：

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>>> np.linspace(0,1,11)
array([ 0. ,  0.1,  0.2,  0.3,  0.4,  0.5,  0.6,  0.7,  0.8,  0.9,  1. ])
>>> np.linspace(0,1,10,endpoint=False)
array([ 0. ,  0.1,  0.2,  0.3,  0.4,  0.5,  0.6,  0.7,  0.8,  0.9])

如果您真的想使用浮点阶跃值，可以使用numpy.arange。

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>>> import numpy as np
>>> np.arange(0.0, 1.0, 0.1)
array([ 0. ,  0.1,  0.2,  0.3,  0.4,  0.5,  0.6,  0.7,  0.8,  0.9])

不过，浮点舍入错误会导致问题。这里有一个简单的例子，舍入误差导致arange产生一个长度为4的数组，而它只产生3个数字：

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>>> numpy.arange(1, 1.3, 0.1)
array([1. , 1.1, 1.2, 1.3])
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python的range()只能执行整数，不能执行浮点运算。在您的特定情况下，您可以使用列表理解代替：

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[x * 0.1 for x in range(0, 10)]

(用该表达式替换对范围的调用。)

对于更一般的情况，您可能需要编写自定义函数或生成器。

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基于'xrange([start]，stop[，step])，您可以定义一个接受并生成您选择的任何类型的生成器(坚持使用支持+和<的类型)：

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>>> def drange(start, stop, step):
...     r = start
...     while r < stop:
...         yield r
...         r += step
...        
>>> i0=drange(0.0, 1.0, 0.1)
>>> ["%g" % x for x in i0]
['0', '0.1', '0.2', '0.3', '0.4', '0.5', '0.6', '0.7', '0.8', '0.9', '1']
>>>
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增加循环的i的大小，然后在需要时减少它。

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for i * 100 in range(0, 100, 10):
    print i / 100.0

编辑：我真的不记得为什么我认为这会在语法上起作用

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for i in range(0, 11, 1):
    print i / 10.0

它应该具有所需的输出。

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scipy有一个内置函数arange，它概括了python的range()构造函数，以满足您的浮点处理要求。

from scipy import arange

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我觉得麻木有点过分了。

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[p/10 for p in range(0, 10)]
[0.0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9]

一般说来，要一步一步地进行到y的操作，你应该这样做。

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x=100
y=2
[p/x for p in range(0, int(x*y))]
[0.0, 0.01, 0.02, 0.03, ..., 1.97, 1.98, 1.99]

(当我测试时，1/x产生的舍入噪声较小)。

与r的seq函数类似，这个函数返回一个序列，在给定正确的阶跃值的情况下，它可以按任意顺序返回。最后一个值等于停止值。

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def seq(start, stop, step=1):
    n = int(round((stop - start)/float(step)))
    if n > 1:
        return([start + step*i for i in range(n+1)])
    elif n == 1:
        return([start])
    else:
        return([])

结果

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seq(1, 5, 0.5)

[1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0]

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seq(10, 0, -1)

[10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]

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seq(10, 0, -2)

[10, 8, 6, 4, 2, 0]

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seq(1, 1)

[ 1 ]

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恐怕range()内置函数返回一个整数值序列，因此不能使用它来执行小数步。

我想说的是使用while循环：

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i = 0.0
while i <= 1.0:
    print i
    i += 0.1

如果您好奇，python正在将0.1转换为0，这就是为什么它告诉您参数不能为零的原因。

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下面是使用ITertools的解决方案：

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import itertools

def seq(start, end, step):
    if step == 0:
        raise ValueError("step must not be 0")
    sample_count = int(abs(end - start) / step)
    return itertools.islice(itertools.count(start, step), sample_count)

使用实例：

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for i in seq(0, 1, 0.1):
    print(i)
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[x * 0.1 for x in range(0, 10)]

在python 2.7x中，结果是：

[0.0, 0.1, 0.2, 0.30000000000000004, 0.4, 0.5, 0.6000000000000001, 0.7000000000000001, 0.8, 0.9]

但是如果你使用：

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[ round(x * 0.1, 1) for x in range(0, 10)]

给你想要的：

[0.0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9]

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import numpy as np
for i in np.arange(0, 1, 0.1):
    print i
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如果经常这样做，您可能希望保存生成的列表r。

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r=map(lambda x: x/10.0,range(0,10))
for i in r:
    print i

这是我获得浮动步数范围的解决方案。使用此功能，无需导入numpy，也无需安装它。我很确定它可以改进和优化。可以在这里发布。

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from __future__ import division
from math import log

def xfrange(start, stop, step):

    old_start = start #backup this value

    digits = int(round(log(10000, 10)))+1 #get number of digits
    magnitude = 10**digits
    stop = int(magnitude * stop) #convert from
    step = int(magnitude * step) #0.1 to 10 (e.g.)

    if start == 0:
        start = 10**(digits-1)
    else:
        start = 10**(digits)*start

    data = []   #create array

    #calc number of iterations
    end_loop = int((stop-start)//step)
    if old_start == 0:
        end_loop += 1

    acc = start

    for i in xrange(0, end_loop):
        data.append(acc/magnitude)
        acc += step

    return data

print xfrange(1, 2.1, 0.1)
print xfrange(0, 1.1, 0.1)
print xfrange(-1, 0.1, 0.1)

输出是：

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[1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0]
[0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1]
[-1.0, -0.9, -0.8, -0.7, -0.6, -0.5, -0.4, -0.3, -0.2, -0.1, 0.0]
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我的版本使用原始范围函数为移位创建乘法索引。这允许对原始范围函数使用相同的语法。我做了两个版本，一个使用浮点，一个使用十进制，因为我发现在某些情况下，我想避免浮点算法引入的舍入漂移。

它与range/xrange中的空集合结果一致。

只向任意一个函数传递一个数值将返回标准范围输出到输入参数的整数上限值(因此，如果给它5.5，它将返回范围(6))。

编辑：下面的代码现在可以在pypi:franges上作为包提供

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## frange.py
from math import ceil
# find best range function available to version (2.7.x / 3.x.x)
try:
    _xrange = xrange
except NameError:
    _xrange = range

def frange(start, stop = None, step = 1):
   """frange generates a set of floating point values over the
    range [start, stop) with step size step

    frange([start,] stop [, step ])"""

    if stop is None:
        for x in _xrange(int(ceil(start))):
            yield x
    else:
        # create a generator expression for the index values
        indices = (i for i in _xrange(0, int((stop-start)/step)))  
        # yield results
        for i in indices:
            yield start + step*i

## drange.py
import decimal
from math import ceil
# find best range function available to version (2.7.x / 3.x.x)
try:
    _xrange = xrange
except NameError:
    _xrange = range

def drange(start, stop = None, step = 1, precision = None):
   """drange generates a set of Decimal values over the
    range [start, stop) with step size step

    drange([start,] stop, [step [,precision]])"""

    if stop is None:
        for x in _xrange(int(ceil(start))):
            yield x
    else:
        # find precision
        if precision is not None:
            decimal.getcontext().prec = precision
        # convert values to decimals
        start = decimal.Decimal(start)
        stop = decimal.Decimal(stop)
        step = decimal.Decimal(step)
        # create a generator expression for the index values
        indices = (
            i for i in _xrange(
                0,
                ((stop-start)/step).to_integral_value()
            )
        )  
        # yield results
        for i in indices:
            yield float(start + step*i)

## testranges.py
import frange
import drange
list(frange.frange(0, 2, 0.5)) # [0.0, 0.5, 1.0, 1.5]
list(drange.drange(0, 2, 0.5, precision = 6)) # [0.0, 0.5, 1.0, 1.5]
list(frange.frange(3)) # [0, 1, 2]
list(frange.frange(3.5)) # [0, 1, 2, 3]
list(frange.frange(0,10, -1)) # []
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more_itertools是实现numeric_range工具的第三方库：

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import more_itertools as mit


for x in mit.numeric_range(0, 1, 0.1):
    print("{:.1f}".format(x))

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此工具也适用于Decimal和Fraction。

对于精品店的完整性，功能性解决方案：

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def frange(a,b,s):
  return [] if s > 0 and a > b or s < 0 and a < b or s==0 else [a]+frange(a+s,b,s)

可以使用numpy库来完成。函数的作用是：允许浮点运算。但是，它返回一个numpy数组，为了方便起见，可以使用tolist()将其转换为list。

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for i in np.arange(0, 1, 0.1).tolist():
   print i

我的答案与其他使用map()的方法类似，不需要numpy，也不使用lambda(尽管可以)。要获取从0.0到t_max的浮点值列表(以dt为单位)：

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def xdt(n):
    return dt*float(n)
tlist  = map(xdt, range(int(t_max/dt)+1))

您可以使用此功能：

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def frange(start,end,step):
    return map(lambda x: x*step, range(int(start*1./step),int(end*1./step)))
相关讨论

避免四舍五入问题的诀窍是使用一个单独的数字在范围内移动，即在开始前半步开始。

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# floating point range
def frange(a, b, stp=1.0):
  i = a+stp/2.0
  while i<b:
    yield a
    a += stp
    i += stp

或者，可以使用numpy.arange。

为可能出现错误的登录步骤添加自动更正：

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def frange(start,step,stop):
    step *= 2*((stop>start)^(step<0))-1
    return [start+i*step for i in range(int((stop-start)/step))]

最佳解决方案：无舍入误差
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>>> step = .1
>>> N = 10     # number of data points
>>> [ x / pow(step, -1) for x in range(0, N + 1) ]

[0.0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0]

_________________________________________

或者，对于设定范围而不是设定数据点(例如连续函数)，使用：

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>>> step = .1
>>> rnge = 1     # NOTE range = 1, i.e. span of data points
>>> N = int(rnge / step
>>> [ x / pow(step,-1) for x in range(0, N + 1) ]

[0.0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0]

实现功能：用f( x / pow(step, -1) )替换x / pow(step, -1)，定义f。
例如：

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>>> import math
>>> def f(x):
        return math.sin(x)

>>> step = .1
>>> rnge = 1     # NOTE range = 1, i.e. span of data points
>>> N = int(rnge / step)
>>> [ f( x / pow(step,-1) ) for x in range(0, N + 1) ]

[0.0, 0.09983341664682815, 0.19866933079506122, 0.29552020666133955, 0.3894183423086505,
 0.479425538604203, 0.5646424733950354, 0.644217687237691, 0.7173560908995228,
 0.7833269096274834, 0.8414709848078965]

启动和停止是包含的，而不是一个或另一个(通常不包括停止)，没有导入和使用生成器

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def rangef(start, stop, step, fround=5):
   """
    Yields sequence of numbers from start (inclusive) to stop (inclusive)
    by step (increment) with rounding set to n digits.

    :param start: start of sequence
    :param stop: end of sequence
    :param step: int or float increment (e.g. 1 or 0.001)
    :param fround: float rounding, n decimal places
    :return:
   """
    try:
        i = 0
        while stop >= start and step > 0:
            if i==0:
                yield start
            elif start >= stop:
                yield stop
            elif start < stop:
                if start == 0:
                    yield 0
                if start != 0:
                    yield start
            i += 1
            start += step
            start = round(start, fround)
        else:
            pass
    except TypeError as e:
        yield"type-error({})".format(e)
    else:
        pass


# passing
print(list(rangef(-100.0,10.0,1)))
print(list(rangef(-100,0,0.5)))
print(list(rangef(-1,1,0.2)))
print(list(rangef(-1,1,0.1)))
print(list(rangef(-1,1,0.05)))
print(list(rangef(-1,1,0.02)))
print(list(rangef(-1,1,0.01)))
print(list(rangef(-1,1,0.005)))
# failing: type-error:
print(list(rangef("1","10","1")))
print(list(rangef(1,10,"1")))

Python 3.6.2 (v3.6.2:5fd33b5, Jul 8 2017, 04:57:36) [MSC v.1900 64
bit (AMD64)]

我的解决方案：

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def seq(start, stop, step=1, digit=0):
    x = float(start)
    v = []
    while x <= stop:
        v.append(round(x,digit))
        x += step
    return v

Suprised还没有人在python3文档中提到推荐的解决方案：

See also:

  • The linspace recipe shows how to implement a lazy version of range that suitable for floating point applications.

一旦定义好，配方就很容易使用，不需要numpy或任何其他外部库，而是像numpy.linspace()这样的功能。注意，第三个num参数不是step参数，而是指定所需值的数量，例如：

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print(linspace(0, 10, 5))
# linspace(0, 10, 5)
print(list(linspace(0, 10, 5)))
# [0.0, 2.5, 5.0, 7.5, 10]

我引用了AndrewBarnert的完整python3配方的修改版本，如下所示：

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import collections.abc
import numbers

class linspace(collections.abc.Sequence):
   """linspace(start, stop, num) -> linspace object

    Return a virtual sequence of num numbers from start to stop (inclusive).

    If you need a half-open range, use linspace(start, stop, num+1)[:-1].
   """
    def __init__(self, start, stop, num):
        if not isinstance(num, numbers.Integral) or num <= 1:
            raise ValueError('num must be an integer > 1')
        self.start, self.stop, self.num = start, stop, num
        self.step = (stop-start)/(num-1)
    def __len__(self):
        return self.num
    def __getitem__(self, i):
        if isinstance(i, slice):
            return [self[x] for x in range(*i.indices(len(self)))]
        if i < 0:
            i = self.num + i
        if i >= self.num:
            raise IndexError('linspace object index out of range')
        if i == self.num-1:
            return self.stop
        return self.start + i*self.step
    def __repr__(self):
        return '{}({}, {}, {})'.format(type(self).__name__,
                                       self.start, self.stop, self.num)
    def __eq__(self, other):
        if not isinstance(other, linspace):
            return False
        return ((self.start, self.stop, self.num) ==
                (other.start, other.stop, other.num))
    def __ne__(self, other):
        return not self==other
    def __hash__(self):
        return hash((type(self), self.start, self.stop, self.num))

为了解决浮动精度问题，可以使用Decimal模块。

这需要在编写代码时从int或float转换为Decimal，但如果确实需要这种便利，您可以传递str并修改函数。

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from decimal import Decimal
from decimal import Decimal as D


def decimal_range(*args):

    zero, one = Decimal('0'), Decimal('1')

    if len(args) == 1:
        start, stop, step = zero, args[0], one
    elif len(args) == 2:
        start, stop, step = args + (one,)
    elif len(args) == 3:
        start, stop, step = args
    else:
        raise ValueError('Expected 1 or 2 arguments, got %s' % len(args))

    if not all([type(arg) == Decimal for arg in (start, stop, step)]):
        raise ValueError('Arguments must be passed as <type: Decimal>')

    # neglect bad cases
    if (start == stop) or (start > stop and step >= zero) or \
                          (start < stop and step <= zero):
        return []

    current = start
    while abs(current) < abs(stop):
        yield current
        current += step

样本输出-

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list(decimal_range(D('2')))
# [Decimal('0'), Decimal('1')]
list(decimal_range(D('2'), D('4.5')))
# [Decimal('2'), Decimal('3'), Decimal('4')]
list(decimal_range(D('2'), D('4.5'), D('0.5')))
# [Decimal('2'), Decimal('2.5'), Decimal('3.0'), Decimal('3.5'), Decimal('4.0')]
list(decimal_range(D('2'), D('4.5'), D('-0.5')))
# []
list(decimal_range(D('2'), D('-4.5'), D('-0.5')))
# [Decimal('2'),
#  Decimal('1.5'),
#  Decimal('1.0'),
#  Decimal('0.5'),
#  Decimal('0.0'),
#  Decimal('-0.5'),
#  Decimal('-1.0'),
#  Decimal('-1.5'),
#  Decimal('-2.0'),
#  Decimal('-2.5'),
#  Decimal('-3.0'),
#  Decimal('-3.5'),
#  Decimal('-4.0')]
相关讨论

下面是我的解决方案，它可以很好地处理浮点范围(-1，0，0.01)，并且不会出现浮点表示错误。它不是很快，但工作正常：

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from decimal import Decimal

def get_multiplier(_from, _to, step):
    digits = []
    for number in [_from, _to, step]:
        pre = Decimal(str(number)) % 1
        digit = len(str(pre)) - 2
        digits.append(digit)
    max_digits = max(digits)
    return float(10 ** (max_digits))


def float_range(_from, _to, step, include=False):
   """Generates a range list of floating point values over the Range [start, stop]
       with step size step
       include=True - allows to include right value to if possible
       !! Works fine with floating point representation !!
   """
    mult = get_multiplier(_from, _to, step)
    # print mult
    int_from = int(round(_from * mult))
    int_to = int(round(_to * mult))
    int_step = int(round(step * mult))
    # print int_from,int_to,int_step
    if include:
        result = range(int_from, int_to + int_step, int_step)
        result = [r for r in result if r <= int_to]
    else:
        result = range(int_from, int_to, int_step)
    # print result
    float_result = [r / mult for r in result]
    return float_result


print float_range(-1, 0, 0.01,include=False)

assert float_range(1.01, 2.06, 5.05 % 1, True) ==\
[1.01, 1.06, 1.11, 1.16, 1.21, 1.26, 1.31, 1.36, 1.41, 1.46, 1.51, 1.56, 1.61, 1.66, 1.71, 1.76, 1.81, 1.86, 1.91, 1.96, 2.01, 2.06]

assert float_range(1.01, 2.06, 5.05 % 1, False)==\
[1.01, 1.06, 1.11, 1.16, 1.21, 1.26, 1.31, 1.36, 1.41, 1.46, 1.51, 1.56, 1.61, 1.66, 1.71, 1.76, 1.81, 1.86, 1.91, 1.96, 2.01]

这一行程序不会使代码混乱。步骤参数的符号很重要。

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def frange(start, stop, step):
    return [x*step+start for x in range(0,round(abs((stop-start)/step)+0.5001),
        int((stop-start)/step<0)*-2+1)]

这里的许多解决方案在Python3.6中仍然存在浮点错误，并且没有完全按照我个人需要的方式进行处理。

下面的函数接受整数或浮点数，不需要导入，也不返回浮点错误。

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def frange(x, y, step):
    if int(x + y + step) == (x + y + step):
        r = list(range(int(x), int(y), int(step)))
    else:
        f = 10 ** (len(str(step)) - str(step).find('.') - 1)
        rf = list(range(int(x * f), int(y * f), int(step * f)))
        r = [i / f for i in rf]

    return r

弗兰奇(开始、停止、精确)

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def frange(a,b,i):
    p = 10**i
    sr = a*p
    er = (b*p) + 1
    p = float(p)
    return map(lambda x: x/p, xrange(sr,er))

In >frange(-1,1,1)

Out>[-1.0, -0.9, -0.8, -0.7, -0.6, -0.5, -0.4, -0.3, -0.2, -0.1, 0.0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0]
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sign = lambda x: (1, -1)[x < 0]
def frange(start, stop, step):
    i = 0
    r=len(str(step).split('.')[-1])
    args=(start,stop,step)
    if not step :return []
    if all(int(i)==float(i) for i in args):
        start,stop,step=map(int,args)
    if sign(step)==1:
        while start + i * step < stop:
            yield round(start + i * step,r)
            i += 1
    else:
        while start + i * step > stop:
            yield round(start + i * step,r)
            i += 1
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我知道我迟到了，但这里有一个简单的生成器解决方案，它在3.6中工作：

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def floatRange(*args):
    start, step = 0, 1
    if len(args) == 1:
        stop = args[0]
    elif len(args) == 2:
        start, stop = args[0], args[1]
    elif len(args) == 3:
        start, stop, step = args[0], args[1], args[2]
    else:
        raise TypeError("floatRange accepts 1, 2, or 3 arguments. ({0} given)".format(len(args)))
    for num in start, step, stop:
        if not isinstance(num, (int, float)):
            raise TypeError("floatRange only accepts float and integer arguments. ({0} : {1} given)".format(type(num), str(num)))
    for x in range(int((stop-start)/step)):
        yield start + (x * step)
    return

然后你可以像最初的range()一样称呼它…没有错误处理，但如果有可以合理捕获的错误，请通知我，我将更新。或者你可以更新它。这是stackoverflow。

我只是个初学者，但在模拟计算时，我也遇到了同样的问题。下面是我试图解决这个问题的方法，它似乎是用小数步计算的。

我也很懒惰，所以我发现很难编写自己的范围函数。

基本上，我所做的是将我的xrange(0.0, 1.0, 0.01)改为xrange(0, 100, 1)，并在循环中使用100.0的除法。我也担心，是否会出现舍入错误。所以我决定测试一下，是否有。现在我听说，如果计算中的0.01不完全是float 0.01，比较它们应该返回false(如果我错了，请告诉我)。

因此，我决定通过运行一个简短的测试来测试我的解决方案是否适用于我的范围：

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for d100 in xrange(0, 100, 1):
    d = d100 / 100.0
    fl = float("0.00"[:4 - len(str(d100))] + str(d100))
    print d,"=", fl , d == fl

每一张都是真的。

现在，如果我完全弄错了，请告诉我。