3

Задача следующая:

Ввести целое число a и вывести сумму квадратов всех чисел от 1 до a с шагом 0.1. (1^2+1.1^2+1.2^2+...+a^2)

Алгоритм решения такой:

result := 0
while (a >= 1) do begin
    result := result + a * a;
    a := a - 0.1;
end;

В конце работы программы результат должен быть:

При a = 1.1 result = 2.21
При a = 3 result = 91.7

Переменная a, в любом случае, при завершении программы должна быть равна 0.9.

Проблема в следующем. При a = 1.1 все верно, но начиная с 1.2 и далее программа выдает в результате на 1 меньше, чем нужно: a = 3; result = 90.7, при этом, в конце выполнения программы, a = 0.9(9).

Если модифицировать алгоритм: переменную a после ввода умножать на 10, а затем в цикле в квадрат возводить не ее, а выражение a / 10, то все начинает работать правильно (второй строкой в цикле здесь будет: a := a - 1).

В чем может быть проблема?

3
  • проблема в представлении дробных чисел в двоичном виде. Вкратце - 0.2 невозможно представить точно.
    – kami
    28 дек 2016 в 11:18
  • @kami, значит, модифицированный алгоритм - единственное решение проблемы?
    – nup
    28 дек 2016 в 11:20
  • В Вашем случае - возможно. Но стоит попробовать так: для сравнения вещественных чисел следует использовать Math.SameValue и Math.CompareValue (думаю, они есть в D7). Емнип, на СО есть объяснение этому эффекту, но с ходу не нашел...
    – kami
    28 дек 2016 в 11:30

1 ответ 1

4

Проблема в том, что числа представлены в двоичном виде. Десятичное значение 0,1 не может быть представлено в двоичном виде конечной дробью, оно равно 0,0001100110011...2 или 0,0(0011)2 в стандартной записи рациональных дробей.

У чисел с плавающей точкой с двойной точностью хранится 53 двоичных знака после запятой, бесконечная часть дроби отбрасывается. В результате вместо точного значения 0,1 мы имеем число 0,1000000000000000055511151231257827021181583404541015625. Если вы выведете его на печать с не очень большой точностью, вы получите 0,1, но это только результат округления. При округлении до 17-го знака получается 0,100000000000000001, и последний знак участвует в вычислениях. Поэтому, два раза вычитая из 1,2 значение 0,1, вы получаете число меньшее 1.

Простого решения подобных проблем на все случаи жизни не существует. Простейшим в вашем случае будет эмуляция чисел с фиксированной запятой, например так, как вы и сделали.

Можно упростить вычисления, посчитав суммы квадратов целых чисел, и разделив результат на 100:

a2 + (a + 0.1)2 + (a + 0.2)2 + ... =

(10a)2/100 + (10a + 1)2/100 + (10a + 2)2/100 + ...

Можно использовать библиотеки, которые обеспечивают работу с рациональными числами, с числами в десятичной системе счисления (как тип decimal в C#), или с числами большой точности.

Ваш ответ

Нажимая на кнопку «Отправить ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями использования и подтверждаете, что прочитали и поняли наши политику конфиденциальности и нормы поведения.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.