由於二進制精度影響,JS在計算浮點數時容易造成偏差,而這個問題在很多程序語言中都存在,所以部分程序語言專門提供了高精度函數,爲的就是解決浮點數據計算。
JS 中貌似還沒有出現這類函數庫,因此在浮點數計算中,很容易出現精度問題,當然JS是弱類型語言,很多時候程序自己轉類型因此不注意容易忽視,比如:
alert(0.57*100)
這種精度問題只會在浮點數中出現,也就是說只要把浮點數提取爲成整數計算就可以避免這個問題:
當拆分爲整數時,注意借位進位,正負數處理,相對於說會減小計算的數量大小,能更好的精確,但處理過程複雜。
轉成對等整數計算,不處理進位,正負數,只需要處理好小數點位數,計算數量偏小,處理方便,大數據量不宜使用。
下面爲第二種方法解決浮點數計算的代碼:(程序未進行嚴格測試,如有問題歡迎留言!)
(function (win) { var parameToString = function (parame) {//轉字符串 return typeof parame === 'string' ? parame : parame.toString(); }, parameSplit = function (parame) {//拆分浮點數 var split = parameToString(parame).split('.', 2), integer, decimal = ''; integer = parameToNumber(split[0]); if (split.length === 2) { decimal = split[1]; } return [integer, decimal]; }, parameToNumber = function (parame) {//轉數值 parame = parseInt(parame); return typeof parame === 'number' ? parame : 0; }, parameCompleteAfterNumber = function (parame, length) {//數字後補齊 if (length > 0) { return parame + Math.pow(10, length - parame.length).toString().substr(1); } return ''; }, parameCompleteBeforeNumber = function (parame, length) {//數字前補齊 if (parame.length < length) { var insufficient = length - parame.length; return parameToString(insufficient * 10).substr(1) + parame; } else if (parame.length === length) { return parame; } return false; }, resultSplit = function (parame, decimalLength) {//結果小數拆分 if (decimalLength === 0) { return integer; } var parames = parameSplit(parame), integer = parameToString(parames[0]), result; if (integer.length > decimalLength) { var diff = integer.length - decimalLength; result = integer.substr(0, diff) + '.' + integer.substr(diff); } else if (integer.length === decimalLength) { result = '0.' + integer; } else { result = '0.' + parameCompleteBeforeNumber(integer, decimalLength); } return Number(result + parames[1]); }, parameCompleteParse = function (parame1, parame2) {//參數補全解析處理 parame1 = parameSplit(parame1); parame2 = parameSplit(parame2); var length = Math.max(parame1[1].length, parame2[1].length); return [parameToNumber(parame1[0] + parameCompleteAfterNumber(parame1[1], length)), parameToNumber(parame2[0] + parameCompleteAfterNumber(parame2[1], length)), length]; }, math = { //加法計算 bcadd: function (parame1, parame2) { var parames = parameCompleteParse(parame1, parame2), result = parames[0] + parames[1]; return resultSplit(result, parames[2]); }, //比較兩個數字 bccomp: function (parame1, parame2) { var parames = parameCompleteParse(parame1, parame2); if (parames[0] > parames[1]) { return 1; } else if (parames[0] === parames[1]) { return 0; } else { return -1; } }, //除法計算 bcdiv: function (parame1, parame2) { var parames = parameCompleteParse(parame1, parame2); return parames[0] / parames[1]; }, //取模 bcmod: function (parame, modulus) { var parames = parameCompleteParse(parame, modulus), result = parames[0] % parames[1]; if (parames[2] > 0) { return resultSplit(result, parames[2]); } return result; }, //乘法計算 bcmul: function (parame1, parame2) { var parames = parameCompleteParse(parame1, parame2), result = parames[0] * parames[1]; if (parames[2] > 0) { return resultSplit(result, parames[2] * 2); } return result; }, //二次方根 bcsqrt: function (parame) { var split = parameSplit(parame), length = split[1].length, result; if (length > 0) { length += length % 2; parame = Number(split[0] + parameCompleteAfterNumber(split[1], length)); } result = Math.sqrt(parame); if (length > 0) {//小數點向前移動 return resultSplit(result, length / 2); } return result; }, //減法 bcsub: function (parame1, parame2) { var parames = parameCompleteParse(parame1, parame2), result = parames[0] - parames[1]; return resultSplit(result, parames[2]); } }; for (var key in math) { win[key] = math[key]; } })(window); //使用 alert(bcmul(0.57, 101.1)); alert(bcmod(2.1, 0.5)); alert(bcsqrt(0.024));
是什麼原因造成的?最主要原因是計算機只識別二進制數,所有數據都會轉成二進制數運算得來,並不是程序不會計算小數形式的二進制數,而是在程序中進制數轉換造成的。
十進制轉二進制:
整數部分(除2取餘,逆序排列):
即不斷整除2,取餘數(0或1)爲二進制數,商再除2如此循環(直到商爲0),把得出來的餘數(二進制數)以先後計算倒序取出餘數,即爲對應二進制數。如:
10 轉二進制結果是:
10/2 = 5 餘 0
5/2 = 2 餘 1
2/2 =1 餘 0
1/2 =0 餘 1
以先後計算倒序取出餘數則結果爲: 1010
小數部分(乘2取整,順序排列):
即不斷乘2取整數部分(0或1),取結果中小數部分再乘2如此循環(直到結果無小數部分,當然大部分無法計算到無小數部分,所以就會出現截斷,最終影響計算精度),把得出來的整數(二進制數)以先後計算順序取出,即爲對應小數二進制數。如:
0.35 轉二進制結果是:
0.35*2 = 0.7 整0小0.7
0.7*2 = 1.4 整1小0.4
0.4*2 = 0.8 整0小0.8 ---無限循環開始
0.8*2 = 1.6 整1小0.6
0.6*2 = 1.2 整1小0.2
0.2*2 = 0.4 整0小0.4 --- 循環結束
0.4*2 = 0.8 整0小0.8
0.8*2 = 1.6 整1小0.6
0.6*2 = 1.2 整1小0.2
0.2*2 = 0.4 整0小0.4
0.4*2 = 0.8 整0小0.8
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以先後計算順序取出整數則結果爲:0.01011001100..... 截取長度取決於程序支持的長度。
二進制轉十進制:
按權相加2n,個位爲n=0,小數部分n-1,整數(個位以上)部分n+1,乘以對應位二進制數。如:
1101.101 轉十進制結果是:
23*1 + 22*1 +21*0 + 20*1 + 2-1*1 + 2-2*0 + 2-3*1 = 8 + 4 + 0 + 1 + 0.5 + 0 + 0.125 = 13.625
注:浮點數從轉換中可以看出來二進制數轉十進制數不存在精確度丟失,而十進制數轉二進制數很容易造成精確度丟失,從而影響計算結果精度。