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  • 循环小数和小数的区别
    2020-12-20 11:04:48

    这段时间个人几篇文章介绍了改整数输入的文章. 关联文章的地址

    /*有理环循小数

    1/7 = 0.142857142... 是个无限环循小数。

    任何有理数都可以示表为无限环循小数的情势。

    本目题要求是即:给出一个数字的环循小数示表法。

    例如:

    输入:

    1,5

    则出输:

    0.2

    输入:

    1,7

    则出输:

    0.[142857]

    输入:

    7,6

    则出输:

    1.1[6]

    用户输入的格式是:

    整数,整数

    每一个整数范围均为:1~1000

    程序出输两个整数做除法生产的小数或无限环循小数(环循节用方括号括起)。

    */

    import java.util.Scanner;

    import java.util.List;

    import java.util.ArrayList;

    public class 有理数的环循节 {

    public static String f(int m,int n){

    StringBuffer sb = new StringBuffer();// 保存结果

    List lis = new ArrayList();// 记载全部余数

    String s = m/n+".";// 保存整数分部

    m = m%n;// 失掉余数

    while(m!=0){

    if(lis.contains(m)){

    int i=0;// 失掉环循节开始的置位 i

    for(;i

    if(sb.charAt(i)-'0'==m*10/n){

    break;

    }

    }

    sb.insert(i,"[");// 为环循节加添"[ ]"

    sb.insert(sb.length(),"]");

    break;

    }else{

    lis.add(m);// 加添商

    sb.append(m*10/n);// 加添结果素元

    }

    m = m*10%n;// 失掉余数

    }

    return sb.insert(0, s).toString();

    }

    public static void main(String[] args){

    Scanner scan = new Scanner(System.in);

    System.out.println("整数范围均为:1~1000(格式: 整数,整数 )");

    String s = scan.nextLine();

    String[] ss = s.split(",");

    int m = Integer.parseInt(ss[0]);

    int n = Integer.parseInt(ss[1]);

    System.out.println(f(m,n));

    }

    }

    运行结果:

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    无限循环小数的加减乘除

    及无限循环小数转换为分数形式

    首先讨论后者,如果我们可以把任意无限循环小数都轻易的转换为分数那么它们之间的运算不就简单了么?首先观察0. 3333……我们都知道它是等于是1/3的那么0.1111……呢,很明显它等于1/9,再观察1/99它等于0.010101……再看1/999它等于0.001001001……耶,那么可以得知0.121212……等于12/99(0.121212……是0.010101……的12倍)而0.456456……就等于456/999。

    对于任意的如同0.123123……的从小数部分的首位就开始循环的循环位数为n的纯小数有由于1=0.999……那么有1除以n个9就等于0.00…100…1……这个数的循环位数就为n如果循环数是a【循环数举例:比如0.123123……的循环数就是123而0.01230123……的循环数是0123(看是0123的话可以避免数错循环数的位数)】那么它的a倍一定就是原来的那个循环小数它就可以表示为a除以n个9。这个理解了的话就可以得出这样的结论{对于任意的从小数部分的首位就开始循环的循环位数为n且循环数为a的纯小数可表示为a除以n个9这样的分数}

    那么继续扩展,对于如0.154123123123……这样的循环小数我们如何用分数表示呢?既然0.123123……等于123/999 而0.154123123……等于0.154+0.123……/1000那么这个问题就解决了呀,那么对于如5.154123123……这样的循环小数不也就知道怎样用分数表示了么。但是有必要对后面提到的两种情况做总结。使我们少浪费一点草稿纸,多在头脑中思考一点,总时间还可以减少呢。

    对于任意的(如同0.0456123123……)循环位数为n的循环数为a 且 小数部分的非循环位数为m的非循环数为b(刚才举的例子的b就是0456或者说是456它的m就是4)的纯小数,它的分数形式是a加上b乘上n个9再除以n个9与10^m的乘积(10^m表示十的m次方)[对于这里的例子0.0456123123……就等于(123+456*999)/(999*10^4)

    对于任意的(如同7.0456123123……)循环位数为n的循环数为a 且 小数部分的非循环位数为m的非循环数为b

    且 整数部分为c(对于前面一个例子c为7)的小数,它的分数形式就是a加上b乘上n个9加上c*9*10^m再除以9*10^m。(即是说7.0456123123……=(123+456*999+7*999*10^4)/(999*10^4)

    那么对于0.111……*0.111……就可以轻易的计算了吧它等于(1/9)*(1/9)=1/81=0.012345679012345679……(其实不一定非要化为小数形式,但是这里的意思就是要化为小数形式)对于很复杂的循环小数的乘除加减通通可以表示为分数然后运算。要是再有计算器就容易多了吧,不过我们用的手机用的科学计算器计算是有小数位数限制的,可能看不出循环位数和循环数,这点要注意。

    小结:其实对于上面的n个9与一个数相乘,由于n个9=10^n-1那么通常就好计算了456*999=456*(1000-1)=456000-456=455544只是在写的时候用这种方式会看起来比较复杂,我就没有选用这种表达式。

    对于如0.123123……+0.111……的计算其实用不着化为分数就可以直接计算它的结果是0.234……我现在通过举例来说明这类不用化为分数的循环小数加法运算的各种类型,自己总结该如何选择和体会计算方法吧

    0.456456456……+0.7272……=0.456456……+0.727272……=1.183729 183729……(456456+727272=1183728)

    那么0.456456……+0.999……=1.456456……

    (其实0.999……=1呀)

    0.123 456456……0.7272……=0.123456 456456……+0.727272 727272……=0.850729 183729183729(123456+727272=850728)

    0.1 456456……0.7272……=0.1 456456456 456456……+0.7272727272 7272……=0.8729183729 183729183729(1456456456+7272727272=8729183728)

    对于0.1 232323……+0.123412341234……它们没法从循环部分的首位对齐,可以更换循环的主部使循环对齐0.1 232323……+0.456745674567……=0.12 3232323232……+0.45 6745674567……=

    0.57 99779977……

    这是由于0.1 232323……=0.12 323232……而0.456745674567……=0.45 6745674567……

    上面是讨论主要是针对对齐循环小数的循环部分的。

    后面是对循环小数的减法分析

    1-0.4……=多少?等于0.6……么?其实等于0.5……因为1不是等于0.999……

    3.515151……-0.222……=3.5151……-0.2222……=3.2929……

    那么3.515151……-0.777……=?

    它等于2+0.999……+0.5151……-0.777……=2+(0.999……-0.777……)+0.51……=2+0.22……+0.51……=2.7373……

    对于3.5151……-5.222……=-(5.2222……-3.5151……)=-(4-3+0.99……-0.5151……+0.22……)=-1.7070……

    3.705151……-5.3222……=-(5.32 2222……-3.70 5151)=-(5.31-3.70)←[9999……-5151……+2222……]=-1.61

    7070…… 其中“←”表示直接在数字末尾加上我这里好用来说明这样写的

    总的来说,减法的总规则是先判定运算结果的正负,①若为正,则将两个小数的循环部分对齐(如5.32 2222……-3.70

    5151中将循环部分对齐),然后从对齐的循环部分开始进行减法运算,如果这部分被减数小的(对于前面的例子2222……<5151……的),要向前借一变成99……(对于前面的例子5.32变为了5.31,在后面补上了99……),然后将其先与减数做差再与被减数相加(9999……-5151……再+2222……),再进行前面的减法,最后组合一下(将7070……放在5.31-3.70所得的结果1.61后即是1.617070……)即可,②如果刚开始判定运算结果为负,那么只需像运算3.705151……-5.3222……那样,添括号并在括号外加负号就转变为①这种情况了,只是最后加负号罢了。

    其实用这种算法来计算循环小数的加减运算可能会比把他们全都化为分数然后运算要简单得多,对于循环小数的乘除运算则刚好相反了,循环小数通常化为分数后乘除比较简单。

    到这里就结束了,除此之外还可以得到一些结论如任何有理数都可以表示为两个整数相除(有理数的定义亦可以从此出发),另外从我的说明方法里也展示了一种探索循序渐进的方法。

    第18期顶岗实习支教藁晋分队 藁城张家庄中学 物理

    何长峻

    展开全文
  • 循环小数性质及证明

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    循环小数的性质及证明
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    找到小数部分的循环小数,如果它是一个数636f70793231313335323631343130323136353331333366306464字循环,就在这个数字的上面点一个点;如果2个数字循环,就在这两个数字上面分别点一个点;如果出现2个以上数字的,...

    展开全部

    一、循环节表示

    循环节的表示方法。找到小数部分的循环小数,如果它是一个数636f70793231313335323631343130323136353331333366306464字循环,就在这个数字的上面点一个点;如果2个数字循环,就在这两个数字上面分别点一个点;如果出现2个以上数字的,就在第一个数字和最后一个数字的上面点一个点。

    循环小数的缩写法是将第一个循环节以后的数字全部略去,而在第一个循环节首末两位上方各添一个小点。

    例如:35.232323…缩写为

    (它读作“三十五点二三,二三循环”)

    二、分数表示

    把循环小数的小数部分化成分数的规则:

    1、纯循环小数小数部分化成分数:将一个循环节的数字组成的数作为分子,分母的各位都是9,9的个数与循环节的位数相同,最后能约分的再约分。

    2、混循环小数小数部分化成分数:分子是第二个循环节以前的小数部分的数字组成的数与不循环部分的数字所组成的数之差,分母的头几位数字是9,9的个数与一个循环节的位数相同,末几位是0,0的个数与不循环部分的位数相同。

    扩展资料

    运用:

    设a为循环小数,化成的分数为x,循环的起始位置为n,循环节位数为N。则有

    10^(n+N)*x-10*n*x=10^(n+N)*a-10^n*a,解得x=[10*(n+N)*a-10^n*a]/[10*(n+N)-10^n].   例如,将循环小数0.1255······5的循环化为循环小数。循环的起始位置为2,循环节为1,所以  x=113/900.

    如果以上面这种方法去算循环节为9的循环小数,例如0.99······9的循环,会发现其值为1。为了更明白地表现出来,做如下考虑:

    1/3=0.33······

    上式等号两边同时乘以3,可以得到

    1=0.99······

    从上面可知,0.99······确实是等于1的。下面使用极限对其进行证明。

    构造一个数列{xn},0.9, 0.99, 0.999, 0.9999, ······, 0.9·····(第n项数列,小数点后有n个9)。存在常数1,对于任意给定的正数e(不论它多么小),总存在正整数N,使得当n>N时,不等式

    |xn-1|

    都成立。即数列{xn}的极限为1。得证。

    展开全文
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    浮点数

    因为当我处理整数时,我要做的是使它们成为一个分母为1的Fraction,所以在操作float时,我想创建一个表示给定的float的{}。这就是我的问题所在。在

    首先,理解我的Fractionclass所需的最低代码:class Fraction(object):

    def __init__(self,num,den=1,reduce=True):

    # only accept integers or convertable strings

    if not(type(num) == int and type(den) == int):

    if type(num) == str:

    try:

    num = int(num)

    except ValueError:

    raise RuntimeError("You can only pass to the numerator and \

    denominator integers or integer convertable strings!")

    else:

    raise RuntimeError("You can only pass to the numerator and \

    denominator integers or integer convertable strings!")

    if type(den) == str:

    try:

    den = int(den)

    except ValueError:

    raise RuntimeError("You can only pass to the numerator and \

    denominator integers or integer convertable strings!")

    else:

    raise RuntimeError("You can only pass to the numerator and \

    denominator integers or integer convertable strings!")

    # don't accept fractions with denominator 0

    if den == 0:

    raise ZeroDivisionError("The denominator must not be 0")

    # if both num and den are negative, flip both

    if num < 0 and den < 0:

    num = abs(num)

    den = abs(num)

    # if only the den is negative, change the "-" to the numerator

    elif den < 0:

    num *= -1

    den = abs(den)

    self.num = num

    self.den = den

    # the self.auto is a variable that will tell us if we are supposed to

    #automatically reduce the Fraction to its lower terms. when doing some

    #maths, if either one of the fractions has self.auto==False, the result

    #will also have self.auto==False

    self.auto = reduce

    if self.auto:

    self.reduce()

    def float_to_fraction(f):

    '''should not be called by an instance of a Fraction, since it does not\

    accept, purposedly, the "self" argument. Instead, call it as\

    Fraction.float_to_fraction to create a new Fraction with a given float'''

    # Start by making the number a string

    f = str(f)

    exp = ""

    # If the number has an exponent (is multiplied by 10 to the power of sth

    #store it for later.

    if "e" in f:

    # Get the "e+N" or "e-N"

    exp = f[f.index("e"):]

    # Slice the exponent from the string

    f = f[:f.index("e")]

    # Start the numerator and the denominator

    num = "0"

    den = "1"

    # Variable to check if we passed a ".", marking the decimal part of a

    #number

    decimal = False

    for char in f:

    if char != ".":

    # Add the current char to the numerator

    num += char

    if decimal:

    # If we are to the right of the ".", also add a 0 to the

    #denominator to keep proportion

    den += "0"

    # Slice parsed character

    f = f[1:]

    if char == ".":

    # Tell the function we are now going to the decimal part of the

    #float.

    decimal = True

    # Slice the "."

    f = f[1:]

    # Parse the exponent, if there is one

    if exp != "":

    # If it is a negative exponent, we should make the denominator bigger

    if exp[1] == "-":

    # Add as many 0s to the den as the absolute value of what is to

    #the right of the "-" sign. e.g.: if exp = "e-12", add 12 zeros

    den += "0"*int(exp[2:])

    # Same stuff as above, but in the numerator

    if exp[1] == "+":

    num += "0"*int(exp[2:])

    # Last, return the Fraction object with the parsed num and den!

    return Fraction(int(num),int(den))

    我的float_to_fraction()函数100%准确地将给定的float转换为Fraction。但我记得在我的数学课上,有一个n位数长循环的循环小数,比如0.123123123123。。。或者0.(123)可以用numerator = cycle和{}的分数形式写:

    123/999 = 0.(123)3/9 (=1/3) = 0.(3); 142857/999999 (=1/7) = 0.(142857)等。。。在

    但是在这个实现中,如果我向float_to_fraction()传递一个像1/3的参数,它将解析“0.3333333333”,它是有限的,返回这个分数:3333333333333333/10000000000000000。它是准确的,因为我给函数传递了一个有限的数!在这个函数中,我如何实现一种识别循环小数的方法,这样我就可以返回一个带有denominator = 10^n的分母,而不是一个带有denominator = 10^n的分母

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