在 C# 中对十进制数据类型执行数学运算？答案

【问题标题】：Performing Math operations on decimal datatype in C#?在 C# 中对十进制数据类型执行数学运算？
【发布时间】：2011-05-06 16:02:52
【问题描述】：

我想知道以上是否有可能。例如：

Math.Sqrt(myVariableHere);

在查看重载时，它需要一个双参数，所以我不确定是否有另一种方法可以使用十进制数据类型来复制它。

【问题讨论】：

标签： c# math types double decimal

【解决方案1】：

我不明白为什么这个问题的所有答案都是一样的。

有几种方法可以根据数字计算平方根。其中之一是由艾萨克牛顿提出的。我只会写这个方法最简单的实现之一。我用它来提高双精度平方根的精度。

// x - a number, from which we need to calculate the square root
// epsilon - an accuracy of calculation of the root from our number.
// The result of the calculations will differ from an actual value
// of the root on less than epslion.
public static decimal Sqrt(decimal x, decimal epsilon = 0.0M)
{
    if (x < 0) throw new OverflowException("Cannot calculate square root from a negative number");

    decimal current = (decimal)Math.Sqrt((double)x), previous;
    do
    {
        previous = current;
        if (previous == 0.0M) return 0;
        current = (previous + x / previous) / 2;
    }
    while (Math.Abs(previous - current) > epsilon);
    return current;
}

关于速度：在最坏的情况下（epsilon = 0 并且数字是 decimal.MaxValue）循环重复不到 3 次。

如果您想了解更多信息，请阅读this (Hacker's Delight by Henry S. Warren, Jr.)

【讨论】：

【解决方案2】：

我刚遇到这个问题，我建议使用与 SLenik 提出的算法不同的算法。这是基于Babylonian Method。

public static decimal Sqrt(decimal x, decimal? guess = null)
{
    var ourGuess = guess.GetValueOrDefault(x / 2m);
    var result = x / ourGuess;
    var average = (ourGuess + result) / 2m;

    if (average == ourGuess) // This checks for the maximum precision possible with a decimal.
        return average;
    else
        return Sqrt(x, average);
}

它不需要使用现有的Sqrt 函数，因此避免了转换为double 并返回，随之而来的精度损失。

【讨论】：

Bobson，您提出了另一种可能的解决方案，但 SLenik 的解决方案没有缺陷，因为他只使用 double Sqrt(double) 作为起点——就像种子一样。然后，在循环中，他使用全精度小数 x 来调整 Sqrt 的结果值。
@farfareast - 这是一个有效的观点，在大多数情况下，精度问题并不重要。但如果你一开始就有一个非常精确的小数，你会丢失其中的一部分，这可能会导致结果略有偏差。我还发现使用平方根计算平方根在哲学上是令人反感的，尽管如果我确实需要它并且出于性能原因这样做，那肯定不会阻止我编写代码。
另外，在我的初始测试（和发布）中，我的算法似乎快了 100 倍，但在进一步测试后，我发现我进行测试的顺序会影响结果，所以我删除了那部分。它仍然是一个有效的算法，而且我认为它稍微快一些，但这只是一个很小的区别。 Sqrt 的内置 double 版本仍然比两者都快。
难怪双 sqrt 更快。看看这个wikipedia article 的引用：Floating point instructions x86 assembly language includes instructions for a stack-based floating point unit. They include addition, subtraction, negation, multiplication, division, remainder, square roots, integer truncation, fraction truncation, and scale by power of two. 特别是在英特尔机器代码指令集中有 FSQRT 指令。 :-) 另见：here
我认为这是一个非常棒的解决方案。谢谢。

【解决方案3】：

Math.Sqrt((double)myVariableHere);

将返回一个双精度值，即 decimal myVariableHere 的平方根。

【讨论】：

【解决方案4】：

简单：将您的decimal 转换为double 并调用函数，获取结果并将其转换回decimal。这可能会比您自己制作的任何 sqrt 函数更快，并且可以节省大量精力。

【讨论】：

【解决方案5】：

在大多数涉及decimal（货币等）的情况下，扎根有用；并且根不会具有您可能期望 decimal 具有的预期精度。您当然可以通过强制转换来强制它（假设我们没有处理 decimal 范围的极端）：

decimal root = (decimal)Math.Sqrt((double)myVariableHere);

这迫使您至少承认固有的舍入问题。

【讨论】：

好吧，我正在制作一个应用程序计算黄金分割率，最终将进入小数范围。在我的场景中不起作用。