Python中如何计数有效数字

Question

我把这个问题标记为JavaScript，因为虽然我现在是用Python写的，但如果用JavaScript实现会更简单，我也能轻松做到。

我的任务是为化学系制作一个有效数字计算检查器。这意味着学生在网页应用中输入他们的数据，应用会对这些数据进行预设的操作，并跟踪有效数字，看看他们的答案是否有正确的有效数字个数。

当我把这个问题拆解成一个合理的工作流程时，我意识到我需要一种方法，让Python（因为这是用Django做的网页应用的后端）或者JavaScript（因为可以在前端轻松验证）来确定有效数字的个数。我做了一些研究，发现了这个问题，它告诉我需要处理Python字符串，而不是浮点数。我的Python代码感觉快完成了，但我仍然面临一个主要挑战。

import re
def find_sigfigs(x):
    # change the 'E' to lower case if the student typed it in as uppercase
    x = x.lower()
    if ('e' in x):
        myStr = x.split('e')
        # this function assumes that the number on the left of the 'e' is
        # the number of sigfigs. That would be true for user input but not
        # true when python converts a float to scientific notation
        return len( (re.search('[0-9]+', myStr[0])).group() )
    else:
        # put it in e format and return the result of that
        ### problem: python makes me hard code the number of sigfigs as '2'
        ### without the 2 there it always defaults to 6
        return find_sigfigs('%.*e' %(2,float(x)))

>>> find_sigfigs('1.3e-4')
>>> 2
>>> find_sigfigs('1234')
>>> 3
>>> find_sigfigs('123456')
>>> 3
>>> find_sigfigs('1.2345e3')
>>> 5

然后没有2的情况。

return find_sigfigs('%.e' %(float(x)))

#Because it changes it to 1.234000e3
>>> find_sigfigs('1234')
>>> 7

#Because it changes it to 1.234560e5
>>> find_sigfigs('123456')
>>> 7

简单来说，我的问题是，当学生没有明确声明有效数字时（比如用科学记数法表示），我需要一个简单的方法来计算有效数字。有没有简单的方法可以在'e'之前去掉每一个零，直到找到第一个非零数字？我想，我需要从分割字符串的后面开始，去掉零，直到遇到非零数字？

编辑：经过一些调整后，我希望这能成为解决问题的合适方案。我测试了几次，但没有太严格（也就是说，可能有效，但谁知道呢！我对有效数字不是很在行…）

def find_sigfigs(x):
    '''Returns the number of significant digits in a number. This takes into account
       strings formatted in 1.23e+3 format and even strings such as 123.450'''
    # change all the 'E' to 'e'
    x = x.lower()
    if ('e' in x):
        # return the length of the numbers before the 'e'
        myStr = x.split('e')
        return len( myStr[0] ) - 1 # to compenstate for the decimal point
    else:
        # put it in e format and return the result of that
        ### NOTE: because of the 8 below, it may do crazy things when it parses 9 sigfigs
        n = ('%.*e' %(8, float(x))).split('e')
        # remove and count the number of removed user added zeroes. (these are sig figs)
        if '.' in x:
            s = x.replace('.', '')
            #number of zeroes to add back in
            l = len(s) - len(s.rstrip('0'))
            #strip off the python added zeroes and add back in the ones the user added
            n[0] = n[0].rstrip('0') + ''.join(['0' for num in xrange(l)])
        else:
            #the user had no trailing zeroes so just strip them all
            n[0] = n[0].rstrip('0')
        #pass it back to the beginning to be parsed
    return find_sigfigs('e'.join(n))

Answer 1

我觉得有一个更简单的方法，不需要用到递归。而且，上面的解决方案只适用于字符串。让我觉得奇怪的是，要求在字符串中提取有效数字，这样的话，函数应该自己处理这个转换，或者至少能同时支持字符串和数字的输入。

这是我想到的：

def find_sigfigs(number):
    """Returns the number of significant digits in a number"""

    # Turn it into a float first to take into account stuff in exponential
    # notation and get all inputs on equal footing. Then number of sigfigs is
    # the number of non-zeros after stripping extra zeros to left of whole
    # number and right of decimal
    number = repr(float(number))

    tokens = number.split('.')
    whole_num = tokens[0].lstrip('0')

    if len(tokens) > 2:
        raise ValueError('Invalid number "%s" only 1 decimal allowed' % (number))

    if len(tokens) == 2:
        decimal_num = tokens[1].rstrip('0')
        return len(whole_num) + len(decimal_num)

    return len(whole_num)

我有没有漏掉什么特殊情况呢？

Answer 2

我觉得在这里用正则表达式有点过于复杂了，不过你说的方法应该是可以的，我相信这不是性能问题。

我觉得你最后描述的思路是对的。我会先用 split('e') 来分开字符串，然后再用 rstrip('0') 来去掉末尾的零。如果你想保留递归调用的话，可以再把字符串拼接起来。