Conversion double en chaîne sans notation scientifique
Comment convertir un double en une représentation sous forme de chaîne à virgule flottante sans notation scientifique dans le .NET Framework?
"Petits" échantillons (les nombres effectifs peuvent être de n'importe quelle taille, tels que 1.5E200 ou 1e-200):
3248971234698200000000000000000000000000000000
0.00000000000000000000000000000000000023897356978234562
Aucun des formats de nombres standard ne ressemble à ceci, et un format personnalisé ne semble pas non plus permettre d'avoir un nombre ouvert de chiffres après le séparateur décimal.
Ce n'est pas un doublon de Comment convertir le double en chaîne sans la puissance en représentation 10 (E-05) parce que les réponses qui y sont données ne le font pas pas résoudre le problème à portée de main. La solution acceptée dans cette question était d'utiliser un point fixe (comme 20 chiffres), ce qui n'est pas ce que je veux. Un formatage à virgule fixe et un découpage du 0 redondant ne résolvent pas non plus le problème car la largeur maximale pour la largeur fixe est de 99 caractères.
Remarque: la solution doit gérer correctement les formats de nombres personnalisés (par exemple, un autre séparateur décimal, en fonction des informations de culture).
Edit: La question ne concerne vraiment que le déplacement des chiffres susmentionnés. Je sais comment fonctionnent les nombres à virgule flottante et quels nombres peuvent être utilisés et calculés avec eux.
Pour une solution polyvalente¹, vous devez conserver 339 places:
doubleValue.ToString("0." + new string('#', 339))
Le nombre maximum de chiffres décimaux non nuls est de 16. 15 sont sur le côté droit de la virgule décimale. L'exposant peut déplacer ces 15 chiffres d'un maximum de 324 places vers la droite. ( Voir la gamme et la précision. )
Cela fonctionne pour double.Epsilon , double.MinValue , double.MaxValue , et tout ce qui se trouve entre les deux.
Les performances seront bien supérieures aux solutions de manipulation de regex/chaîne, car tout le formatage et le travail des chaînes sont effectués en une seule fois par du code CLR non géré. De plus, le code est beaucoup plus simple à prouver.
Pour une facilité d'utilisation et des performances encore meilleures, faites-en une constante:
public static class FormatStrings
{
public const string DoubleFixedPoint = "0.###################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################################";
}
¹ Mise à jour: J'ai dit à tort que c'était aussi une solution sans perte. En fait, ce n'est pas le cas, puisque ToString fait son arrondi d'affichage normal pour tous les formats sauf r. exemple en direct. Merci, @Loathing! Veuillez consulter Réponse de Lothing si vous avez besoin de la possibilité d'aller-retour en notation à virgule fixe (c'est-à-dire si vous utilisez .ToString("r") aujourd'hui).
J'ai eu un problème similaire et cela a fonctionné pour moi:
doubleValue.ToString("F99").TrimEnd('0')
F99 est peut-être exagéré, mais vous avez compris.
Il s'agit d'une solution d'analyse de chaîne dans laquelle le numéro source (double) est converti en chaîne et analysé dans ses composants constitutifs. Il est ensuite réassemblé par des règles dans la représentation numérique pleine longueur. Il prend également en compte les paramètres régionaux comme demandé.
pdate: Les tests des conversions incluent uniquement des nombres entiers à un chiffre, ce qui est la norme, mais l'algorithme fonctionne également pour quelque chose comme: 239483.340901e-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();
}
}
Vous pouvez convertir le double en decimal puis faire ToString().
(0.000000005).ToString() // 5E-09
((decimal)(0.000000005)).ToString() // 0,000000005
Je n'ai pas fait de test de performance qui est plus rapide, en convertissant de 64 bits double en 128 bits decimal ou une chaîne de format de plus de 300 caractères. Oh, et il peut y avoir des erreurs de débordement lors de la conversion, mais si vos valeurs correspondent à un decimal cela devrait fonctionner correctement.
pdate: Le casting semble être beaucoup plus rapide. En utilisant une chaîne de format préparée comme indiqué dans l'autre réponse, le formatage un million de fois prend 2,3 secondes et la conversion en seulement 0,19 secondes. Répétable. C'est 10 fois plus rapide. Maintenant, il ne s'agit que de la plage de valeurs.
Voici ce que j'ai jusqu'à présent, semble fonctionner, mais peut-être que quelqu'un a une meilleure solution:
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));
Dans l'ancien temps où nous devions écrire nos propres formateurs, nous isolions la mantisse et l'exposant et les formions séparément.
Dans cet article de Jon Skeet ( https://csharpindepth.com/articles/FloatingPoint ), il fournit un lien vers sa routine DoubleConverter.cs qui devrait faire exactement ce que vous voulez. Skeet y fait également référence en extraire la mantisse et l'exposant du double en c # .
La solution obligatoire basée sur le logarithme. Notez que cette solution, car elle implique de faire des calculs, peut réduire un peu la précision de votre nombre. Pas lourdement testé.
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');
}
}
Edit: Si la virgule décimale croise une partie non nulle du nombre, cet algorithme échouera misérablement. J'ai essayé pour simple et suis allé trop loin.
Je viens d'improviser le code ci-dessus pour le faire fonctionner pour les valeurs exponentielles négatives.
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);
}
}
}
}
}
Ce code prend un répertoire d'entrée et basé sur le délimiteur convertit toutes les valeurs en notation scientifique au format numérique.
Merci
Le problème avec #.###...### ou F99 est qu'il ne conserve pas la précision aux décimales finales, par exemple:
String t1 = (0.0001/7).ToString("0." + new string('#', 339)); // 0.0000142857142857143
String t2 = (0.0001/7).ToString("r"); // 1.4285714285714287E-05
Le problème avec DecimalConverter.cs c'est que c'est lent. Ce code est la même idée que la réponse de Sasik, mais deux fois plus vite. Méthode de test unitaire en bas.
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();
}
}
}
}
essaye celui-là:
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;
}
string strdScaleFactor = dScaleFactor.ToString(); // where dScaleFactor = 3.531467E-05
decimal decimalScaleFactor = Decimal.Parse(strdScaleFactor, System.Globalization.NumberStyles.Float);
Étant des millions de programmeurs dans le monde, c'est toujours une bonne pratique d'essayer de rechercher si quelqu'un a déjà rencontré votre problème. Parfois, il y a des solutions qui sont des ordures, ce qui signifie qu'il est temps d'écrire les vôtres, et parfois il y en a beaucoup, comme les suivantes:
http://www.yoda.arachsys.com/csharp/DoubleConverter.cs
(détails: http://www.yoda.arachsys.com/csharp/floatingpoint.html )