利用标准库fractions模块让Python支持分数类型的方法详解

当执行除法运算时，在Python 2中会返回两个整数相除后的整数结果。这有时可能会产生不准确的运算结果，而Python 3中已经修复了这个问题，可以返回一个浮点数结果。然而，当需要处理精度要求更高的数学运算时，Python还提供有一个fractions模块，可以让Python支持分数类型。

整数分数的表示

在fractions模块中，Fraction类用于表示分数。它可以通过各种方式初始化分数：

from fractions import Fraction
f1 = Fraction(3, 4) # 定义分数3/4
f2 = Fraction(1, 2) # 定义分数1/2
print(f1) # 输出 3/4
print(f2) # 输出 1/2

以上代码中，我们引用了fractions模块，并使用Fraction类定义了两个分数。使用Fraction()函数的第一个参数是分子，第二个参数是分母。输出结果是两个分数。在分数输出时，它会自动化简，并且在分母为1时会只输出分子。

可以使用Fraction()函数直接将一个浮点数转换成分数：

f = Fraction(0.25) # 将浮点数0.25转换为分数1/4
print(f) # 输出 1/4

以上代码中，我们使用Fraction()函数将浮点数0.25转换为了分数1/4。

分数的基本运算

与整数一样，分数也可以进行基本的数学运算，例如加减乘除：

from fractions import Fraction
f1 = Fraction(3, 4)
f2 = Fraction(1, 2)
f3 = f1 + f2 # 求两个分数的和
f4 = f1 - f2 # 求两个分数的差
f5 = f1 * f2 # 求两个分数的积
f6 = f1 / f2 # 求两个分数的商
print(f3) # 输出 5/4
print(f4) # 输出 1/4
print(f5) # 输出 3/8
print(f6) # 输出 3/2

以上代码中，我们定义了两个分数f1和f2，并对它们进行加、减、乘、除四种基本数学运算。将运算结果分别保存在f3、f4、f5、f6变量中，并使用print()将运算结果输出。

当需要得到分数的分子和分母时，可以使用Fraction对象的属性numerator和denominator：

from fractions import Fraction
f = Fraction(3, 4)
print(f.numerator) # 输出分子
print(f.denominator) # 输出分母

以上代码中，我们定义了一个分数f，并使用它的numerator和denominator属性输出了分子和分母。

总结

fractions模块是Python标准库提供的一个十分有用的模块，它可以让Python支持分数类型，让我们在进行精准计算时更加方便和准确。可以使用Fraction类定义分数，使用加、减、乘、除等符号进行基本运算。在使用fractions模块时，需要注意分母为0的情况，此时会抛出ZeroDivisionError异常。