Преобразование двойного значения в строку без научной нотации
https://stackoverflow.com/questions/1546113
-
20-09-2019 - |
italiano
english
français
española
中国
日本の
العربية
Deutsch
한국어
Português
RussianВопрос
Как преобразовать double в строковое представление с плавающей запятой без научной нотации в .NET Framework?
"Маленькие" выборки (эффективные числа могут быть любого размера, например 1.5E200 или 1e-200) :
3248971234698200000000000000000000000000000000
0.00000000000000000000000000000000000023897356978234562
Ни один из стандартные числовые форматы подобны этому, и a пользовательский формат также, похоже, не позволяет иметь открытое количество цифр после десятичного разделителя.
Это не дубликат Как преобразовать double в string без представления степени в 10 (E-05) потому что ответы, приведенные там, делают не решите проблему под рукой.Общепринятым решением в этом вопросе было использование фиксированной точки (например, 20 цифр), что не то, чего я хочу.Форматирование с фиксированной точкой и обрезка избыточного 0 также не решает проблему, поскольку максимальная ширина для фиксированной ширины составляет 99 символов.
Примечание: решение должно корректно работать с пользовательскими форматами чисел (напримердругой десятичный разделитель, в зависимости от информации о культуре).
Редактировать: На самом деле вопрос заключается только в отображении вышеупомянутых чисел.Я знаю, как работают числа с плавающей запятой и какие числа можно использовать и вычислять с их помощью.
Решение
Для решения общего назначения1 вам необходимо сохранить 339 мест:
doubleValue.ToString("0." + new string('#', 339))
Максимальное количество ненулевых десятичных цифр равно 16.15 находятся справа от десятичной точки.Показатель степени может переместить эти 15 цифр максимум на 324 позиции вправо.(Посмотрите на дальность действия и точность.)
Это работает для double.Epsilon, double.MinValue, double.MaxValue, и все, что находится между ними.
Производительность будет намного выше, чем у решений для работы с регулярными выражениями / строками, поскольку вся работа с форматированием и строками выполняется за один проход неуправляемым кодом CLR.Кроме того, доказать правильность кода намного проще.
Для простоты использования и еще большей производительности сделайте его постоянным:
public static class FormatStrings
{
public const string DoubleFixedPoint = "0.###################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################";
}
¹ Обновить: Я ошибочно сказал, что это тоже решение без потерь.На самом деле это не так, поскольку ToString отображается ли его обычное округление для всех форматов, кроме r. Живой пример. Спасибо, @Ненависть!Пожалуйста, посмотрите Ответ Лотинга если вам нужна возможность перехода туда и обратно в обозначении с фиксированной точкой (т.е. если вы используете .ToString("r") сегодня).
Другие советы
У меня была похожая проблема, и это сработало для меня:
doubleValue.ToString("F99").TrimEnd('0')
F99 может быть излишеством, но вы уловили идею.
Это решение для синтаксического анализа строк, в котором исходное число (double) преобразуется в строку и разбивается на составляющие ее компоненты.Затем он повторно собирается с помощью правил в полноразмерное числовое представление.Он также учитывает локаль в соответствии с запросом.
Обновить:Тесты преобразований включают только однозначные целые числа, что является нормой, но алгоритм также работает для чего-то вроде:239483.340901е-20
using System;
using System.Text;
using System.Globalization;
using System.Threading;
public class MyClass
{
public static void Main()
{
Console.WriteLine(ToLongString(1.23e-2));
Console.WriteLine(ToLongString(1.234e-5)); // 0.00010234
Console.WriteLine(ToLongString(1.2345E-10)); // 0.00000001002345
Console.WriteLine(ToLongString(1.23456E-20)); // 0.00000000000000000100023456
Console.WriteLine(ToLongString(5E-20));
Console.WriteLine("");
Console.WriteLine(ToLongString(1.23E+2)); // 123
Console.WriteLine(ToLongString(1.234e5)); // 1023400
Console.WriteLine(ToLongString(1.2345E10)); // 1002345000000
Console.WriteLine(ToLongString(-7.576E-05)); // -0.00007576
Console.WriteLine(ToLongString(1.23456e20));
Console.WriteLine(ToLongString(5e+20));
Console.WriteLine("");
Console.WriteLine(ToLongString(9.1093822E-31)); // mass of an electron
Console.WriteLine(ToLongString(5.9736e24)); // mass of the earth
Console.ReadLine();
}
private static string ToLongString(double input)
{
string strOrig = input.ToString();
string str = strOrig.ToUpper();
// if string representation was collapsed from scientific notation, just return it:
if (!str.Contains("E")) return strOrig;
bool negativeNumber = false;
if (str[0] == '-')
{
str = str.Remove(0, 1);
negativeNumber = true;
}
string sep = Thread.CurrentThread.CurrentCulture.NumberFormat.NumberDecimalSeparator;
char decSeparator = sep.ToCharArray()[0];
string[] exponentParts = str.Split('E');
string[] decimalParts = exponentParts[0].Split(decSeparator);
// fix missing decimal point:
if (decimalParts.Length==1) decimalParts = new string[]{exponentParts[0],"0"};
int exponentValue = int.Parse(exponentParts[1]);
string newNumber = decimalParts[0] + decimalParts[1];
string result;
if (exponentValue > 0)
{
result =
newNumber +
GetZeros(exponentValue - decimalParts[1].Length);
}
else // negative exponent
{
result =
"0" +
decSeparator +
GetZeros(exponentValue + decimalParts[0].Length) +
newNumber;
result = result.TrimEnd('0');
}
if (negativeNumber)
result = "-" + result;
return result;
}
private static string GetZeros(int zeroCount)
{
if (zeroCount < 0)
zeroCount = Math.Abs(zeroCount);
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < zeroCount; i++) sb.Append("0");
return sb.ToString();
}
}
Вы могли бы разыграть double Для decimal а затем делай ToString().
(0.000000005).ToString() // 5E-09
((decimal)(0.000000005)).ToString() // 0,000000005
Я не проводил тестирование производительности, которое было бы быстрее, используя 64-разрядную double до 128-битного decimal или строка формата из более чем 300 символов.О, и, возможно, во время преобразования могут возникнуть ошибки переполнения, но если ваши значения соответствуют decimal это должно сработать нормально.
Обновить: Кастинг, кажется, проходит намного быстрее.Используя подготовленную строку формата, как указано в другом ответе, форматирование миллион раз занимает 2,3 секунды, а приведение всего 0,19 секунды.Повторяемый.Это в 10 раз быстрее.Теперь речь идет только о диапазоне значений.
Это то, что у меня есть до сих пор, кажется, работает, но, возможно, у кого-то есть лучшее решение:
private static readonly Regex rxScientific = new Regex(@"^(?<sign>-?)(?<head>\d+)(\.(?<tail>\d*?)0*)?E(?<exponent>[+\-]\d+)$", RegexOptions.IgnoreCase|RegexOptions.ExplicitCapture|RegexOptions.CultureInvariant);
public static string ToFloatingPointString(double value) {
return ToFloatingPointString(value, NumberFormatInfo.CurrentInfo);
}
public static string ToFloatingPointString(double value, NumberFormatInfo formatInfo) {
string result = value.ToString("r", NumberFormatInfo.InvariantInfo);
Match match = rxScientific.Match(result);
if (match.Success) {
Debug.WriteLine("Found scientific format: {0} => [{1}] [{2}] [{3}] [{4}]", result, match.Groups["sign"], match.Groups["head"], match.Groups["tail"], match.Groups["exponent"]);
int exponent = int.Parse(match.Groups["exponent"].Value, NumberStyles.Integer, NumberFormatInfo.InvariantInfo);
StringBuilder builder = new StringBuilder(result.Length+Math.Abs(exponent));
builder.Append(match.Groups["sign"].Value);
if (exponent >= 0) {
builder.Append(match.Groups["head"].Value);
string tail = match.Groups["tail"].Value;
if (exponent < tail.Length) {
builder.Append(tail, 0, exponent);
builder.Append(formatInfo.NumberDecimalSeparator);
builder.Append(tail, exponent, tail.Length-exponent);
} else {
builder.Append(tail);
builder.Append('0', exponent-tail.Length);
}
} else {
builder.Append('0');
builder.Append(formatInfo.NumberDecimalSeparator);
builder.Append('0', (-exponent)-1);
builder.Append(match.Groups["head"].Value);
builder.Append(match.Groups["tail"].Value);
}
result = builder.ToString();
}
return result;
}
// test code
double x = 1.0;
for (int i = 0; i < 200; i++) {
x /= 10;
}
Console.WriteLine(x);
Console.WriteLine(ToFloatingPointString(x));
Проблема с использованием #.###...### или F99 заключается в том, что он не сохраняет точность в конечных десятичных разрядах, например:
String t1 = (0.0001/7).ToString("0." + new string('#', 339)); // 0.0000142857142857143
String t2 = (0.0001/7).ToString("r"); // 1.4285714285714287E-05
Проблема с DecimalConverter.cs заключается в том, что это происходит медленно.Этот код имеет ту же идею, что и ответ Сасика, но в два раза быстрее.Метод модульного тестирования внизу.
public static class RoundTrip {
private static String[] zeros = new String[1000];
static RoundTrip() {
for (int i = 0; i < zeros.Length; i++) {
zeros[i] = new String('0', i);
}
}
private static String ToRoundTrip(double value) {
String str = value.ToString("r");
int x = str.IndexOf('E');
if (x < 0) return str;
int x1 = x + 1;
String exp = str.Substring(x1, str.Length - x1);
int e = int.Parse(exp);
String s = null;
int numDecimals = 0;
if (value < 0) {
int len = x - 3;
if (e >= 0) {
if (len > 0) {
s = str.Substring(0, 2) + str.Substring(3, len);
numDecimals = len;
}
else
s = str.Substring(0, 2);
}
else {
// remove the leading minus sign
if (len > 0) {
s = str.Substring(1, 1) + str.Substring(3, len);
numDecimals = len;
}
else
s = str.Substring(1, 1);
}
}
else {
int len = x - 2;
if (len > 0) {
s = str[0] + str.Substring(2, len);
numDecimals = len;
}
else
s = str[0].ToString();
}
if (e >= 0) {
e = e - numDecimals;
String z = (e < zeros.Length ? zeros[e] : new String('0', e));
s = s + z;
}
else {
e = (-e - 1);
String z = (e < zeros.Length ? zeros[e] : new String('0', e));
if (value < 0)
s = "-0." + z + s;
else
s = "0." + z + s;
}
return s;
}
private static void RoundTripUnitTest() {
StringBuilder sb33 = new StringBuilder();
double[] values = new [] { 123450000000000000.0, 1.0 / 7, 10000000000.0/7, 100000000000000000.0/7, 0.001/7, 0.0001/7, 100000000000000000.0, 0.00000000001,
1.23e-2, 1.234e-5, 1.2345E-10, 1.23456E-20, 5E-20, 1.23E+2, 1.234e5, 1.2345E10, -7.576E-05, 1.23456e20, 5e+20, 9.1093822E-31, 5.9736e24, double.Epsilon };
foreach (int sign in new [] { 1, -1 }) {
foreach (double val in values) {
double val2 = sign * val;
String s1 = val2.ToString("r");
String s2 = ToRoundTrip(val2);
double val2_ = double.Parse(s2);
double diff = Math.Abs(val2 - val2_);
if (diff != 0) {
throw new Exception("Value {0} did not pass ToRoundTrip.".Format2(val.ToString("r")));
}
sb33.AppendLine(s1);
sb33.AppendLine(s2);
sb33.AppendLine();
}
}
}
}
В старые времена, когда нам приходилось писать наши собственные форматеры, мы выделяли мантиссу и показатель степени и форматировали их отдельно.
В этой статье Джона Скита (https://csharpindepth.com/articles/FloatingPoint) он предоставляет ссылку на свою процедуру DoubleConverter.cs, которая должна делать именно то, что вы хотите.Скит также ссылается на это в извлечение мантиссы и экспоненты из double в c#.
Обязательное решение, основанное на логарифме.Обратите внимание, что это решение, поскольку оно включает в себя математические вычисления, может немного снизить точность вашего числа.Не сильно проверено.
private static string DoubleToLongString(double x)
{
int shift = (int)Math.Log10(x);
if (Math.Abs(shift) <= 2)
{
return x.ToString();
}
if (shift < 0)
{
double y = x * Math.Pow(10, -shift);
return "0.".PadRight(-shift + 2, '0') + y.ToString().Substring(2);
}
else
{
double y = x * Math.Pow(10, 2 - shift);
return y + "".PadRight(shift - 2, '0');
}
}
Редактировать: Если десятичная точка пересекает ненулевую часть числа, этот алгоритм с треском провалится.Я старался по-простому и зашел слишком далеко.
Я только что импровизировал с приведенным выше кодом, чтобы заставить его работать при отрицательных экспоненциальных значениях.
using System;
using System.Text.RegularExpressions;
using System.IO;
using System.Text;
using System.Threading;
namespace ConvertNumbersInScientificNotationToPlainNumbers
{
class Program
{
private static string ToLongString(double input)
{
string str = input.ToString(System.Globalization.CultureInfo.InvariantCulture);
// if string representation was collapsed from scientific notation, just return it:
if (!str.Contains("E")) return str;
var positive = true;
if (input < 0)
{
positive = false;
}
string sep = Thread.CurrentThread.CurrentCulture.NumberFormat.NumberDecimalSeparator;
char decSeparator = sep.ToCharArray()[0];
string[] exponentParts = str.Split('E');
string[] decimalParts = exponentParts[0].Split(decSeparator);
// fix missing decimal point:
if (decimalParts.Length == 1) decimalParts = new string[] { exponentParts[0], "0" };
int exponentValue = int.Parse(exponentParts[1]);
string newNumber = decimalParts[0].Replace("-", "").
Replace("+", "") + decimalParts[1];
string result;
if (exponentValue > 0)
{
if (positive)
result =
newNumber +
GetZeros(exponentValue - decimalParts[1].Length);
else
result = "-" +
newNumber +
GetZeros(exponentValue - decimalParts[1].Length);
}
else // negative exponent
{
if (positive)
result =
"0" +
decSeparator +
GetZeros(exponentValue + decimalParts[0].Replace("-", "").
Replace("+", "").Length) + newNumber;
else
result =
"-0" +
decSeparator +
GetZeros(exponentValue + decimalParts[0].Replace("-", "").
Replace("+", "").Length) + newNumber;
result = result.TrimEnd('0');
}
float temp = 0.00F;
if (float.TryParse(result, out temp))
{
return result;
}
throw new Exception();
}
private static string GetZeros(int zeroCount)
{
if (zeroCount < 0)
zeroCount = Math.Abs(zeroCount);
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < zeroCount; i++) sb.Append("0");
return sb.ToString();
}
public static void Main(string[] args)
{
//Get Input Directory.
Console.WriteLine(@"Enter the Input Directory");
var readLine = Console.ReadLine();
if (readLine == null)
{
Console.WriteLine(@"Enter the input path properly.");
return;
}
var pathToInputDirectory = readLine.Trim();
//Get Output Directory.
Console.WriteLine(@"Enter the Output Directory");
readLine = Console.ReadLine();
if (readLine == null)
{
Console.WriteLine(@"Enter the output path properly.");
return;
}
var pathToOutputDirectory = readLine.Trim();
//Get Delimiter.
Console.WriteLine("Enter the delimiter;");
var columnDelimiter = (char)Console.Read();
//Loop over all files in the directory.
foreach (var inputFileName in Directory.GetFiles(pathToInputDirectory))
{
var outputFileWithouthNumbersInScientificNotation = string.Empty;
Console.WriteLine("Started operation on File : " + inputFileName);
if (File.Exists(inputFileName))
{
// Read the file
using (var file = new StreamReader(inputFileName))
{
string line;
while ((line = file.ReadLine()) != null)
{
String[] columns = line.Split(columnDelimiter);
var duplicateLine = string.Empty;
int lengthOfColumns = columns.Length;
int counter = 1;
foreach (var column in columns)
{
var columnDuplicate = column;
try
{
if (Regex.IsMatch(columnDuplicate.Trim(),
@"^[+-]?[0-9]+(\.[0-9]+)?[E]([+-]?[0-9]+)$",
RegexOptions.IgnoreCase))
{
Console.WriteLine("Regular expression matched for this :" + column);
columnDuplicate = ToLongString(Double.Parse
(column,
System.Globalization.NumberStyles.Float));
Console.WriteLine("Converted this no in scientific notation " +
"" + column + " to this number " +
columnDuplicate);
}
}
catch (Exception)
{
}
duplicateLine = duplicateLine + columnDuplicate;
if (counter != lengthOfColumns)
{
duplicateLine = duplicateLine + columnDelimiter.ToString();
}
counter++;
}
duplicateLine = duplicateLine + Environment.NewLine;
outputFileWithouthNumbersInScientificNotation = outputFileWithouthNumbersInScientificNotation + duplicateLine;
}
file.Close();
}
var outputFilePathWithoutNumbersInScientificNotation
= Path.Combine(pathToOutputDirectory, Path.GetFileName(inputFileName));
//Create Directory If it does not exist.
if (!Directory.Exists(pathToOutputDirectory))
Directory.CreateDirectory(pathToOutputDirectory);
using (var outputFile =
new StreamWriter(outputFilePathWithoutNumbersInScientificNotation))
{
outputFile.Write(outputFileWithouthNumbersInScientificNotation);
outputFile.Close();
}
Console.WriteLine("The transformed file is here :" +
outputFilePathWithoutNumbersInScientificNotation);
}
}
}
}
}
Этот код принимает входной каталог и на основе разделителя преобразует все значения в научной нотации в числовой формат.
Спасибо
попробуй вот это:
public static string DoubleToFullString(double value,
NumberFormatInfo formatInfo)
{
string[] valueExpSplit;
string result, decimalSeparator;
int indexOfDecimalSeparator, exp;
valueExpSplit = value.ToString("r", formatInfo)
.ToUpper()
.Split(new char[] { 'E' });
if (valueExpSplit.Length > 1)
{
result = valueExpSplit[0];
exp = int.Parse(valueExpSplit[1]);
decimalSeparator = formatInfo.NumberDecimalSeparator;
if ((indexOfDecimalSeparator
= valueExpSplit[0].IndexOf(decimalSeparator)) > -1)
{
exp -= (result.Length - indexOfDecimalSeparator - 1);
result = result.Replace(decimalSeparator, "");
}
if (exp >= 0) result += new string('0', Math.Abs(exp));
else
{
exp = Math.Abs(exp);
if (exp >= result.Length)
{
result = "0." + new string('0', exp - result.Length)
+ result;
}
else
{
result = result.Insert(result.Length - exp, decimalSeparator);
}
}
}
else result = valueExpSplit[0];
return result;
}
Будучи миллионами программистов по всему миру, всегда полезно попробовать поиск, если кто-то уже сталкивался с вашей проблемой.Иногда есть решения, которые являются мусором, что означает, что пришло время написать свое собственное, а иногда есть отличные, такие как следующее:
http://www.yoda.arachsys.com/csharp/DoubleConverter.cs
(подробности: http://www.yoda.arachsys.com/csharp/floatingpoint.html)
string strdScaleFactor = dScaleFactor.ToString(); // where dScaleFactor = 3.531467E-05
decimal decimalScaleFactor = Decimal.Parse(strdScaleFactor, System.Globalization.NumberStyles.Float);
Я могу ошибаться, но разве это не так?
data.ToString("n");
Просто чтобы развить то, что сказал jcasso, что вы можете сделать, это скорректировать свое двойное значение, изменив показатель так, чтобы ваш любимый формат сделал это за вас, примените формат, а затем дополните результат нулями, чтобы компенсировать корректировку.
я думаю, вам нужно использовать IFormat только с
ToString(doubleVar, System.Globalization.NumberStyles.Number)
пример:
double d = double.MaxValue;
string s = d.ToString(d, System.Globalization.NumberStyles.Number);
Моим решением было использование пользовательских форматов.попробуй это:
double d;
d = 1234.12341234;
d.ToString("#########0.#########");
У меня это прекрасно работает...
double number = 1.5E+200;
string s = number.ToString("#");
//Output: "150000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000"
