自适应浮点格式答案

【问题标题】：Adaptive floating point formatting自适应浮点格式
【发布时间】：2020-01-08 21:00:36
【问题描述】：

这似乎是一个非常愚蠢的问题，但老实说，我无法找到令人满意的解决方案。到目前为止，我发现的所有“显而易见”的解决方案都有一些隐藏的问题。

我想将浮点值格式化为任意宽度或相对精度，同时保持{:g}格式说明符的自适应格式。（使用科学记数法或正规记数法，取决于数字的大小）

给定：

import math               # Here is how the default (str) formatting displays these values

# Small values
long_small = 10**-16/3    # 3.3333333333333335e-17
short_small = 10**-16     # 1e-16

# Medium values
long_medium = math.pi     # 3.141592653589793
short_medium = 130.0      # 130.0

# Large values
long_large = 10.0**16 + 2 # 1.0000000000000002e+16
short_large = 10.0**16    # 1e+16

在任意 width 的情况下，我想将这些数字格式化如下（例如，width=8）：

long_small    # 3.33e-17
short_small   # 1.00e-16
long_medium   # 3.141593
short_medium  # 130.0000
long_large    # 1.00e+16
short_large   # 1.00e+16

在任意相对精度的情况下，我想将这些数字格式化如下 (precision=8)：

long_small    # 3.33333333e-17
short_small   # 1.00000000e-16
long_medium   # 3.14159265
short_medium  # 130.000000
long_large    # 1.00000000e+16
short_large   # 1.00000000e+16

{:N.Mf} 不够好，因为我想为非常大和非常小的数字保留科学记数法格式
{:N.Mg} 和 {:N.M} 还不够好，因为它们会丢弃尾随零，以及用空格填充的“宽度”说明符，而不是添加数字
{:N.Me} 始终使用科学计数法
任何使用>0 或<0 的“聪明的技巧”都不起作用，因为它要么添加前导零，要么在尾数后添加零
任何“聪明的黑客”，尝试使用{:f} 或{:e} 格式化并尝试使用.replace(...) 或[:fixed_width] 生成的字符串都不起作用，因为各种边缘情况，它会改变数字，截去尾数或浮点数（.）

【问题讨论】：

标签： python floating-point formatting

【解决方案1】：

叹息。我想我在写问题时找到了解决方案，但我对它的工作方式不太满意。

任意相对精度部分被证明是相当容易的。经过一番挖掘，我在文档中找到了# 格式修饰符。它使用“替代形式”形式进行转换（无论这意味着什么）。

所以使用{:#.9g}，您可以获得我所说的precision=8。不幸的是，当浮点点 (.) 位于末尾时，它的行为有点奇怪。例如，f"{10.0**8:#.9g}" 产生 100000000.，而我希望它直接转到 1.00000000e+08。但是哦，好吧。

任意 width 部分有点难。最后，我能想到的最好的是：

def fmt_fixed_width(value, width):
    assert width >= 7
    result = "{:#.{}g}".format(value, width - 1) 
    if len(result) != width: 
        result = "{:#.{}g}".format(value, width - 1 + width - len(result)) 
    return result

显然，这不是我想要的漂亮、优雅的解决方案。如果有人知道，如何获得正确的任意 width 浮点格式，请告诉我。

【讨论】：

【解决方案2】：

您正在使用格式类型“g”，它最接近您的要求，但它有一些与您的逻辑不匹配的任意硬编码逻辑。见这里：https://docs.python.org/3.7/library/string.html#format-specification-mini-language

特别是当它选择格式化为“f”或“e”时。

关于固定宽度的情况，您的标准非常特殊。对于数字，通常会考虑精度，而不是用于编码的实际字符数。你所谓的“相对精度”。 AFAIK，没有内置功能。

不过，我认为它比您的方法更容易完成。只需对 >=1 和

【讨论】：