检查特定浮点值是否在 Python/numpy 的列表/数组中

Question

在检查浮点数之间的相等性时需要小心，并且通常应该考虑到容差，例如使用numpy.allcose。问题 1：使用“in”关键字检查特定浮点数的出现是否安全（或者是否有类似的关键字/函数用于此目的）？例子：if myFloatNumber in myListOfFloats:  print('Found it!')else:  print('Sorry, no luck.')问题 2：如果不是，那么整洁的解决方案是什么？

Answer 1

如果您不在同一个地方或使用完全相同的方程计算浮点数，那么此代码可能会出现假阴性（由于舍入错误）。例如：

>>> 0.1 + 0.2 in [0.6/2, 0.3]  # We may want this to be True

False

在这种情况下，我们可以只使用一个自定义的“ in”函数来实际实现这一点（在这种情况下，使用numpy.isclose代替可能更好/更快numpy.allclose）：

import numpy as np 

def close_to_any(a, floats, **kwargs):

  return np.any(np.isclose(a, floats, **kwargs))

文档中有一个重要的说明：

警告 默认atol值不适用于比较远小于 1 的数字（请参阅注释）。[...] 如果预期值明显小于 1，则可能导致误报。

该注释补充说，atol与math.isclose's相反，它不是零abs_tol。如果您在使用时需要自定义容差close_to_any，请使用kwargsto passrtol和/或atoldown to numpy. 最后，您现有的代码将转换为：

if close_to_any(myFloatNumber, myListOfFloats):

  print('Found it!')

else:

  print('Sorry, no luck.')

或者您可以有一些 options close_to_any(myFloatNumber, myListOfFloats, atol=1e-12)，请注意这1e-12是任意的，除非您有充分的理由，否则不应使用此值。

回到我们在第一个示例中观察到的舍入误差，这将给出：

>>> close_to_any(0.1 + 0.2, [0.6/2, 0.3])

True

Answer 2

Q1：取决于您将如何实施。但正如其他人提到的浮动，使用in运算符并不是一个好主意。

Q2：您在性能方面有任何限制吗？会myListOfFloats排序吗？

如果它是一个排序的浮点值列表，并且您需要尽可能快地完成它，则可以实现二进制搜索算法。

如果数据未排序，根据您将进行的查询数量与数据大小之间的比率，您可能希望对数据进行排序并保持排序。

如果您对性能和速度没有任何要求，可以使用以下示例作为基础：

def inrng(number1,number2,prec):

   if(abs(number1-number2)<prec):

      return True

   else:

      return False

precision=0.001

for i in myListOfFloats:

   if(inrng(i,myInputNumber,precision)):

      #do stuff