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四舍五入VS銀行家舍入

系統 1609 0

相信細心的程序員們早就發現了 .net 環境下默認舍入算法的是“四舍六入”的算法。從小學我們就學過“四舍五入”算法,但是更加科學的舍入辦法應該是“四舍六入”,也就是今天我們要討論的“ 銀行家舍入 ”。

大家可以做一個 Demo

C# 環境下

        
             1:  
        
        
          class
        
         Program
      
        
             2:  
        
            {
      
        
             3:  
        
        
          static
        
        
          void
        
         Main(
        
          string
        
        [] args)
      
        
             4:  
        
                { 
      
        
             5:  
        
        
          do
        
      
        
             6:  
        
                   {
      
        
             7:  
        
                        Console.WriteLine(
        
          "請輸入一個小數回車測試,輸入其他回車結束測試"
        
        );
      
        
             8:  
        
        
          string
        
         Num = Console.ReadLine();
      
        
             9:  
        
        
          try
        
      
        
            10:  
        
                        {
      
        
            11:  
        
                            Console.WriteLine(
        
          "結果為"
        
         + Convert.ToInt16(Convert.ToDouble(Num)));
      
        
            12:  
        
                        }
      
        
            13:  
        
        
          catch
        
         (Exception e) {
      
        
            14:  
        
        
          break
        
        ;
      
        
            15:  
        
                        } 
      
        
            16:  
        
                   }
      
        
            17:  
        
        
          while
        
         (
        
          true
        
         );
      
        
            18:  
        
                }
      
        
            19:  
        
            }
      

得到的結果如下

<style type="text/css"> <!-- .csharpcode, .csharpcode pre {font-size:small; color:black; font-family:consolas,"Courier New",courier,monospace; background-color:#ffffff} .csharpcode pre {margin:0em} .csharpcode .rem {color:#008000} .csharpcode .kwrd {color:#0000ff} .csharpcode .str {color:#006080} .csharpcode .op {color:#0000c0} .csharpcode .preproc {color:#cc6633} .csharpcode .asp {background-color:#ffff00} .csharpcode .html {color:#800000} .csharpcode .attr {color:#ff0000} .csharpcode .alt {background-color:#f4f4f4; width:100%; margin:0em} .csharpcode .lnum {color:#606060} --> </style>

image

VB.net 環境下測試代碼為

        
             1:  
        
            Sub Main()
      
        
             2:  
        
                Do
      
        
             3:  
        
                    Console.WriteLine(
        
          "請輸入一個小數回車測試,輸入其他回車結束測試。"
        
        )
      
        
             4:  
        
                    Try
      
        
             5:  
        
                        Dim a As String = Console.ReadLine()
      
        
             6:  
        
                        Console.WriteLine(
        
          "結果為:"
        
         & CInt(Convert.ToDouble(a)))
      
        
             7:  
        
                    Catch ex As Exception
      
        
             8:  
        
                        Exit Sub
      
        
             9:  
        
                    End Try
      
        
            10:  
        
                Loop
      
        
            11:  
        
            End Sub
      

結果如下

image

完全符合銀行家舍入的規律:四舍六入五考慮,五后非零就進一,五后為零看奇偶,五前為偶應舍去,五前為奇要進一

關于 VB.net 中的 CInt 微軟的 MSDN 上有具體說明

Fractional Parts. When you convert a nonintegral value to an integral type, the integer conversion functions ( CByte , CInt , CLng , CSByte , CShort , CUInt , CULng , and CUShort ) remove the fractional part and round the value to the closest integer.

If the fractional part is exactly 0.5, the integer conversion functions round it to the nearest even integer. For example, 0.5 rounds to 0, and 1.5 and 2.5 both round to 2. This is sometimes called banker's rounding , and its purpose is to compensate for a bias that could accumulate when adding many such numbers together.

相對于四舍五入,銀行家舍入的確更加的準確,討論如下:

有些童鞋可能認為在一般性的測量中,最后一位小數位上 0 9 出現的概率是相等的。一共十個數字, 0 4 可以舍去(四舍), 5 9 可以進位(五入),多么完美的舍入算法!

但是!您可能忽略了一點,末尾的 0 在這里是相當于 10 還是相當于 0

為了避免混沌,請看下圖:

<style type="text/css"> <!-- .csharpcode, .csharpcode pre {font-size:small; color:black; font-family:consolas,"Courier New",courier,monospace; background-color:#ffffff} .csharpcode pre {margin:0em} .csharpcode .rem {color:#008000} .csharpcode .kwrd {color:#0000ff} .csharpcode .str {color:#006080} .csharpcode .op {color:#0000c0} .csharpcode .preproc {color:#cc6633} .csharpcode .asp {background-color:#ffff00} .csharpcode .html {color:#800000} .csharpcode .attr {color:#ff0000} .csharpcode .alt {background-color:#f4f4f4; width:100%; margin:0em} .csharpcode .lnum {color:#606060} --> </style>

image

圖中是用 Matlab 畫的一個簡單的數軸,可以看出 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 0.0 1.0 都是 0 結尾所以不能確定測量數據中的 0 是哪個零!

還是看上圖,圖中只要不滿 0.5 都按照 0 算,大于 0.5 都按照 1.0 算,那么剩下的 0.5 怎么辦?為了體現平均性,看上一位是奇數還是偶數,如果是奇數則進位,如果是偶數則舍去。這正是“銀行家舍入”的思想。這樣一來便達到了相對于“四舍五入”舍入方法更加平衡的舍入算法。

PS :“銀行家舍入”是 IEEE 規定的舍入標準。因此所有符合 IEEE 標準 的語言都是采用這一算法的。

四舍五入VS銀行家舍入


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