iomanip — Значительные цифры в переполнении стека
Я написал программу, которая вычисляет значения в серии, и все значения особенно длинны. Я хочу напечатать эти значения, каждое из которых отображает 15 значащих цифр. Вот код, который иллюстрирует проблему, с которой я столкнулся:
#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main()
{
double x = 0.12345678901234567890;
double y = 1.12345678901234567890;
cout << setprecision(15) << fixed << x << "\t" << y << "\n";
return 0;
}
Только с заданной точностью заданные нули не показываются, поэтому я добавил исправленные, как я видел в других ответах на этом сайте. Тем не менее, сейчас у меня просто 15 знаков после запятой, а для значений, которые не равны 0, что-то, чего я не хочу Вы можете увидеть это из вывода выше:
0.123456789012346 1.123456789012346
Первое число имеет 15 сиг-фиг, а второе — 16. Что я могу сделать, чтобы решить эту проблему?
РЕДАКТИРОВАТЬ: меня специально попросили использовать setprecision, поэтому я не могу попробовать cout.precision.
Решение
Вы можете просто использовать научные (обратите внимание на 14 вместо 15):
std::cout << std::scientific << std::setprecision(14) << -0.123456789012345678 << std::endl;
std::cout << std::scientific << std::setprecision(14) << -1.234567890123456789 << std::endl;
-1.23456789012346e-01
-1.23456789012346e+00
или вы можете использовать функцию:
#include <iostream>
#include <vector>
#include <iomanip>
#include <string>
#include <sstream>
enum vis_opt { scientific, decimal, decimal_relaxed };
std::string figures(double x, int nfig, vis_opt vo=decimal) {
std::stringstream str;
str << std::setprecision(nfig-1) << std::scientific << x;
std::string s = str.str();
if ( vo == scientific )
return s;
else {
std::stringstream out;
std::size_t pos;
int ileft = std::stoi(s,&pos);
std::string dec = s.substr(pos + 1, nfig - 1);
int e = std::stoi(s.substr(pos + nfig + 1));
if ( e < 0 ) {
std::string zeroes(-1-e,'0');
if ( ileft < 0 )
out << "-0." << zeroes << -ileft << dec;
else
out << "0." << zeroes << ileft << dec;
} else if ( e == 0) {
out << ileft << '.' << dec;
} else if ( e < ( nfig - 1) ) {
out << ileft << dec.substr(0,e) << '.' << dec.substr(e);
} else if ( e == ( nfig - 1) ) {
out << ileft << dec;
} else {
if ( vo == decimal_relaxed) {
out << s;
} else {
out << ileft << dec << std::string(e - nfig + 1,'0');
}
}
return out.str();
}
}
int main() {
std::vector<double> test_cases = {
-123456789012345,
-12.34567890123456789,
-0.1234567890123456789,
-0.0001234,
0,
0.0001234,
0.1234567890123456789,
12.34567890123456789,
1.234567890123456789,
12345678901234,
123456789012345,
1234567890123456789.0,
};for ( auto i : test_cases) {
std::cout << std::setw(22) << std::right << figures(i,15,scientific);
std::cout << std::setw(22) << std::right << figures(i,15) << std::endl;
}
return 0;
}
Мой вывод:
-1.23456789012345e+14 -123456789012345
-1.23456789012346e+01 -12.3456789012346
-1.23456789012346e-01 -0.123456789012346
-1.23400000000000e-04 -0.000123400000000000
0.00000000000000e+00 0.00000000000000
1.23400000000000e-04 0.000123400000000000
1.23456789012346e-01 0.123456789012346
1.23456789012346e+01 12.3456789012346
1.23456789012346e+00 1.23456789012346
1.23456789012340e+13 12345678901234.0
1.23456789012345e+14 123456789012345
1.23456789012346e+18 1234567890123460000
Другие решения
Я нашел некоторый успех в простом вычислении целочисленных значащих цифр, а затем установил плавающие значащие цифры в X - <integer sig figs>:
редактировать
Чтобы ответить на комментарии Боба, я буду учитывать более крайние случаи. Я немного переработал код, чтобы настроить точность поля на основе начальных и конечных нулей. Я считаю, что для очень малых значений (например, std::numeric_limits<double>::epsilon:
int AdjustPrecision(int desiredPrecision, double _in)
{
// case of all zeros
if (_in == 0.0)
return desiredPrecision;// handle leading zeros before decimal place
size_t truncated = static_cast<size_t>(_in);
while(truncated != 0)
{
truncated /= 10;
--desiredPrecision;
}
// handle trailing zeros after decimal place
_in *= 10;
while(static_cast<size_t>(_in) == 0)
{
_in *= 10;
++desiredPrecision;
}
return desiredPrecision;
}
С большим количеством тестов:
double a = 0.000123456789012345;
double b = 123456789012345;
double x = 0.12345678901234567890;
double y = 1.12345678901234567890;
double z = 11.12345678901234567890;std::cout.setf( std::ios::fixed, std:: ios::floatfield);
std::cout << "a: " << std::setprecision(AdjustPrecision(15, a)) << a << std::endl;
std::cout << "b: " << std::setprecision(AdjustPrecision(15, b)) << b << std::endl;
std::cout << "x " << std::setprecision(AdjustPrecision(15, x)) << x << std::endl;
std::cout << "y " << std::setprecision(AdjustPrecision(15, y)) << y << std::endl;
std::cout << "z: " << std::setprecision(AdjustPrecision(15, z)) << z << std::endl;
Выход:
A: 0,000123456789012345
б: 123456789012345
х 0.123456789012346
у 1.12345678901235
z: 11.1234567890123
int GetIntegerSigFigs(double _in)
{
int toReturn = 0;
int truncated = static_cast<int>(_in);
while(truncated != 0)
{
truncated /= 10;
++toReturn;
}
return toReturn;
}
(Я уверен, что есть некоторые крайние случаи, которые я пропускаю)
А затем с помощью этого:
double x = 0.12345678901234567890;
double y = 1.12345678901234567890;
std::cout << td::setprecision(15-GetIntegerSigFigs(x)) << x
<< "\t" << std::setprecision(15-GetIntegerSigFigs(y)) << y << "\n";
Печать:
0.123456789012346 1.12345678901235