如何進行js的運算精度問題

本篇文章給大家分享的是有關如何進行js的運算精度問題，小編覺得挺實用的，因此分享給大家學習，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話不多說，跟著小編一起來看看吧。

都知道拿js去做運算肯定會遇到計算精準的問題（或稱舍入誤差），但是怎么避開這些坑？

精準丟失的原因

計算機的二進制實現和位數限制有些數無法有限表示。就像一些無理數不能有限表示，如 圓周率 3.1415926…，1.3333… 等。JavaScript 使用 64 位存儲數字類型，因此超出的會舍去。舍去的部分就是精度丟失的部分。

以下是十進制小數對應的二進制表示

0.1 >> 0.0001 1001 1001 1001…（1001無限循環）0.2 >> 0.0011 0011 0011 0011…（0011無限循環）

解決方案

如需要更加復雜的計算類庫，可以考慮 math.js等知名類庫

浮點數（小數）

對于小數，前端出現問題的幾率還是很多的，尤其在一些電商網站涉及到金額等數據。解決方式：把小數放到位整數（乘倍數），再縮小回原來倍數（除倍數）轉換成整數后的運算結果 不能超過 Math.pow(2,53)

// 0.1 + 0.2(0.1*10 + 0.2*10) / 10 == 0.3 // true

浮點精準運算

/** * floatObj 
包含加減乘除四個方法，能確保浮點數運算不丟失精度 * * ** method ** *  add / subtract / multiply /divide * * ** explame ** *  0.1 + 0.2 == 0.30000000000000004 （多了 0.00000000000004） *  0.2 + 0.4 == 0.6000000000000001  （多了 0.0000000000001） *  19.9 * 100 == 1989.9999999999998 （少了 0.0000000000002） * * floatObj.add(0.1, 0.2) >> 0.3 * floatObj.multiply(19.9, 100) >> 1990 * */var floatObj = function() {    /*     * 判斷obj是否為一個整數     */    function isInteger(obj) {        return Math.floor(obj) === obj    }    /*     * 將一個浮點數轉成整數，返回整數和倍數。如 3.14 >> 314，倍數是 100     * @param floatNum {number} 小數     * @return {object}     *   {times:100, num: 314}     */    function toInteger(floatNum) {        var ret = {times: 1, num: 0}        if (isInteger(floatNum)) {            ret.num = floatNum            return ret        }        var strfi  = floatNum + ''        var dotPos = strfi.indexOf('.')        var len    = strfi.substr(dotPos+1).length        var times  = Math.pow(10, len)        var intNum = parseInt(floatNum * times + 0.5, 10)        ret.times  = times        ret.num    = intNum        return ret    }    /*     * 核心方法，實現加減乘除運算，確保不丟失精度     * 思路：把小數放大為整數（乘），進行算術運算，再縮小為小數（除）     *     * @param a {number} 運算數1     * @param b {number} 運算數2     * @param digits {number} 精度，保留的小數點數，比如 2, 即保留為兩位小數     * @param op {string} 運算類型，有加減乘除（add/subtract/multiply/divide）     *     */    function operation(a, b, digits, op) {        var o1 = toInteger(a)        var o2 = toInteger(b)        var n1 = o1.num        var n2 = o2.num        var t1 = o1.times        var t2 = o2.times        var max = t1 > t2 ? t1 : t2        var result = null        switch (op) {            case 'add':                if (t1 === t2) { // 兩個小數位數相同                    result = n1 + n2                } else if (t1 > t2) { // o1 小數位 大于 o2                    result = n1 + n2 * (t1 / t2)                } else { // o1 小數位 小于 o2                    result = n1 * (t2 / t1) + n2                }                return result / max            case 'subtract':                if (t1 === t2) {                    result = n1 - n2                } else if (t1 > t2) {                    result = n1 - n2 * (t1 / t2)                } else {                    result = n1 * (t2 / t1) - n2                }                return result / max            case 'multiply':                result = (n1 * n2) / (t1 * t2)                return result            case 'divide':                result = (n1 / n2) * (t2 / t1)                return result        }    }    // 加減乘除的四個接口    function add(a, b, digits) {        return operation(a, b, digits, 'add')    }    function subtract(a, b, digits) {        return operation(a, b, digits, 'subtract')    }    function multiply(a, b, digits) {        return operation(a, b, digits, 'multiply')    }    function divide(a, b, digits) {        return operation(a, b, digits, 'divide')    }    // exports    return {        add: add,        subtract: subtract,        multiply: multiply,        divide: divide    }}();

使用方法：

floatTool.add(a,b);//相加
floatTool.subtract(a,b);//相減
floatTool.multiply(a,b);//相乘
floatTool.divide(a,b);//相除

超大整數

雖然運算結果不超過Math.pow(2,53)的整數（9007199254740992）也可以使用上面的方法，但是如果就是有超過的呢，實際場景中可能會是一些批次號、號段之類的需求，這里我也找到了一個解決方案，直接上代碼。

在線運算：https://www.shen.ee/math.html

function compare(p, q) {  while (p[0] === '0') {    p = p.substr(1);  }  while (q[0] === '0') {    q = q.substr(1);  }  if (p.length > q.length) {    return 1;  } else if (p.length < q.length) {    return -1;  } else {    let i = 0;    let a, b;    while (1) {      a = parseInt(p.charAt(i));      b = parseInt(q.charAt(i));      if (a > b) {        return 1;      } else if (a < b) {        return -1;      } else if (i === p.length - 1) {        return 0;      }      i++;    }  }}function divide(A, B) {  let result = [];  let max = 9;  let point = 5;  let fill = 0;  if (B.length - A.length > 0) {    point += fill = B.length - A.length;  }  for (let i = 0; i < point; i++) {    A += '0';  }  let la = A.length;  let lb = B.length;  let b0 = parseInt(B.charAt(0));  let Adb = A.substr(0, lb);  A = A.substr(lb);  let temp, r;  for (let j = 0; j < la - lb + 1; j++) {    while (Adb[0] === '0') {      Adb = Adb.substr(1);    }    if (Adb.length === lb) {      max = Math.ceil((parseInt(Adb.charAt(0)) + 1) / b0); // 不可能取到這個最大值,1<= max <= 10    } else if (Adb.length > lb) {      max = Math.ceil((parseInt(Adb.substr(0, 2)) + 1) / b0);    } else {      result.push(0);      Adb += A[0];      A = A.substr(1);      continue;    }    for (let i = max - 1; i >= 0; i--) {      if (i === 0) {        result.push(0);        Adb += A[0];        A = A.substr(1);        break;      } else {        temp = temp || multiply(B, i + '');        r = compare(temp, Adb);        if (r === 0 || r === -1) {          result.push(i);          if (r) {            Adb = reduce(Adb, temp);            Adb += A[0];          } else {            Adb = A[0];          }          A = A.substr(1);          break;        } else {          temp = reduce(temp, B);        }      }    }    temp = 0;  }  for (let i = 0; i < fill; i++) {    result.unshift('0');  }  result.splice(result.length - point, 0, '.');  if (!result[0] && result[1] !== '.') {    result.shift();  }  point = false;  let position = result.indexOf('.');  for (let i = position + 1; i < result.length; i++) {    if (result[i]) {      point = true;      break;    }  }  if (!point) {    result.splice(position);  }  result = result.join('');  return result;}function multiply(A, B) {  let result = [];  (A += ''), (B += '');  const l = -4; // 以支持百萬位精確運算，但速度減半  let r1 = [],    r2 = [];  while (A !== '') {    r1.unshift(parseInt(A.substr(l)));    A = A.slice(0, l);  }  while (B !== '') {    r2.unshift(parseInt(B.substr(l)));    B = B.slice(0, l);  }  let index, value;  for (let i = 0; i < r1.length; i++) {    for (let j = 0; j < r2.length; j++) {      value = 0;      if (r1[i] && r2[j]) {        value = r1[i] * r2[j];      }      index = i + j;      if (result[index]) {        result[index] += value;      } else {        result[index] = value;      }    }  }  for (let i = result.length - 1; i > 0; i--) {    result[i] += '';    if (result[i].length > -l) {      result[i - 1] += parseInt(result[i].slice(0, l));      result[i] = result[i].substr(l);    }    while (result[i].length < -l) {      result[i] = '0' + result[i];    }  }  if (result[0]) {    result = result.join('');  } else {    result = '0';  }  return result;}function add(A, B) {  let result = [];  (A += ''), (B += '');  const l = -15;  while (A !== '' && B !== '') {    result.unshift(parseInt(A.substr(l)) + parseInt(B.substr(l)));    A = A.slice(0, l);    B = B.slice(0, l);  }  A += B;  for (let i = result.length - 1; i > 0; i--) {    result[i] += '';    if (result[i].length > -l) {      result[i - 1] += 1;      result[i] = result[i].substr(1);    } else {      while (result[i].length < -l) {        result[i] = '0' + result[i];      }    }  }  while (A && (result[0] + '').length > -l) {    result[0] = (result[0] + '').substr(1);    result.unshift(parseInt(A.substr(l)) + 1);    A = A.slice(0, l);  }  if (A) {    while ((result[0] + '').length < -l) {      result[0] = '0' + result[0];    }    result.unshift(A);  }  if (result[0]) {    result = result.join('');  } else {    result = '0';  }  return result;}function reduce(A, B) {  let result = [];  (A += ''), (B += '');  while (A[0] === '0') {    A = A.substr(1);  }  while (B[0] === '0') {    B = B.substr(1);  }  const l = -15;  let N = '1';  for (let i = 0; i < -l; i++) {    N += '0';  }  N = parseInt(N);  while (A !== '' && B !== '') {    result.unshift(parseInt(A.substr(l)) - parseInt(B.substr(l)));    A = A.slice(0, l);    B = B.slice(0, l);  }  if (A !== '' || B !== '') {    let s = B === '' ? 1 : -1;    A += B;    while (A !== '') {      result.unshift(s * parseInt(A.substr(l)));      A = A.slice(0, l);    }  }  while (result.length !== 0 && result[0] === 0) {    result.shift();  }  let s = '';  if (result.length === 0) {    result = 0;  } else if (result[0] < 0) {    s = '-';    for (let i = result.length - 1; i > 0; i--) {      if (result[i] > 0) {        result[i] -= N;        result[i - 1]++;      }      result[i] *= -1;      result[i] += '';      while (result[i].length < -l) {        result[i] = '0' + result[i];      }    }    result[0] *= -1;  } else {    for (let i = result.length - 1; i > 0; i--) {      if (result[i] < 0) {        result[i] += N;        result[i - 1]--;      }      result[i] += '';      while (result[i].length < -l) {        result[i] = '0' + result[i];      }    }  }  if (result) {    while ((result[0] = parseInt(result[0])) === 0) {      result.shift();    }    result = s + result.join('');  }  return result;}

使用方法：不可使用負數，參數最好使用字符串

divide(A,B)       //除法
multiply(A,B)    //乘法
add(A,B)        //加法
reduce(A,B)    //減法

toFixed 的修復

在Firefox / Chrome中，toFixed并不會對于最后一位是5的如愿以償的進行四舍五入。

1.35.toFixed(1) // 1.4 正確1.335.toFixed(2) // 1.33  錯誤1.3335.toFixed(3) // 1.333 錯誤1.33335.toFixed(4) // 1.3334 正確1.333335.toFixed(5)  // 1.33333 錯誤1.3333335.toFixed(6) // 1.333333 錯誤

Firefox 和 Chrome的實現沒有問題，根本原因還是計算機里浮點數精度丟失問題。

修復方式：

function toFixed(num, s) {    
var times = Math.pow(10, s)    
var des = num * times + 0.5    
des = parseInt(des, 10) / times    
return des + ''}

以上就是如何進行js的運算精度問題，小編相信有部分知識點可能是我們日常工作會見到或用到的。希望你能通過這篇文章學到更多知識。更多詳情敬請關注億速云行業資訊頻道。