TL; DR
sigf
セクションの関数をコピーして使用するだけA reasonably good "significant numbers" function:
です。(この回答のすべてのコードとして)dashで動作するように書かれています。
それは与えるprintf
の近似をNの整数部分と$sig
数字。
小数点記号について。
printfで解決する最初の問題は、「小数記号」の効果と使用です。これは、米国ではポイントであり、DEではコンマです(たとえば)。一部のロケール(またはシェル)で機能するものが他のロケールで失敗するため、これは問題です。例:
$ dash -c 'printf "%2.3f\n" 12.3045'
12.305
$ ksh -c 'printf "%2.3f\n" 12.3045'
ksh: printf: 12.3045: arithmetic syntax error
ksh: printf: 12.3045: arithmetic syntax error
ksh: printf: warning: invalid argument of type f
12,000
$ ksh -c 'printf "%2.2f\n" 12,3045'
12,304
1つの一般的な(および誤った解決策)はLC_ALL=C
、printfコマンドを設定することです。しかし、それは小数点を固定小数点に設定します。問題の一般的な使用文字がコンマ(またはその他)であるロケールの場合。
解決策は、それを実行するシェルのスクリプト内で、ロケールの小数点記号を調べることです。それは非常に簡単です:
$ printf '%1.1f' 0
0,0 # for a comma locale (or shell).
ゼロの削除:
$ dec="$(IFS=0; printf '%s' $(printf '%.1f'))"; echo "$dec"
, # for a comma locale (or shell).
その値は、テストのリストでファイルを変更するために使用されます。
sed -i 's/[,.]/'"$dec"'/g' infile
これにより、シェルまたはロケールでの実行が自動的に有効になります。
いくつかの基本。
format %.*e
または%.*g
printf でフォーマットする数値を切り取るのは直感的でなければなりません。%.*e
またはを使用することの主な違い%.*g
は、数字のカウント方法です。1つはフルカウントを使用し、もう1つは1未満のカウントを必要とします。
$ printf '%.*e %.*g' $((4-1)) 1,23456e0 4 1,23456e0
1,235e+00 1,235
これは有効数字4桁でうまく機能しました。
数字から桁数を切り取った後、0以外の指数で数字をフォーマットするための追加の手順が必要です(上記のとおり)。
$ N=$(printf '%.*e' $((4-1)) 1,23456e3); echo "$N"
1,235e+03
$ printf '%4.0f' "$N"
1235
これは正常に機能します。整数部分(小数点の左側)のカウントは、単に指数($ exp)の値です。必要な小数のカウントは、有効桁数($ sig)から、小数点区切り記号の左側で既に使用されている桁数を引いたものです。
a=$((exp<0?0:exp)) ### count of integer characters.
b=$((exp<sig?sig-exp:0)) ### count of decimal characters.
printf '%*.*f' "$a" "$b" "$N"
このf
形式の不可欠な部分には制限がないため、実際に明示的に宣言する必要はなく、この(より単純な)コードは機能します。
a=$((exp<sig?sig-exp:0)) ### count of decimal characters.
printf '%0.*f' "$a" "$N"
最初のトライアル。
より自動化された方法でこれを行うことができる最初の機能:
# Function significant (number, precision)
sig1(){
sig=$(($2>0?$2:1)) ### significant digits (>0)
N=$(printf "%0.*e" "$(($sig-1))" "$1") ### N in sci (cut to $sig digits).
exp=$(echo "${N##*[eE+]}+1"|bc) ### get the exponent.
a="$((exp<sig?sig-exp:0))" ### calc number of decimals.
printf "%0.*f" "$a" "$N" ### re-format number.
}
この最初の試行は多くの数字で機能しますが、利用可能な桁数が要求された有効カウントより少なく、指数が-4未満の数字では失敗します。
Number sig Result Correct?
123456789 --> 4< 123500000 >--| yes
23455 --> 4< 23460 >--| yes
23465 --> 4< 23460 >--| yes
1,2e-5 --> 6< 0,0000120000 >--| no
1,2e-15 -->15< 0,00000000000000120000000000000 >--| no
12 --> 6< 12,0000 >--| no
不要な多くのゼロが追加されます。
2回目のトライアル。
これを解決するには、指数のNと末尾のゼロを消去する必要があります。次に、有効な有効桁数を取得し、それを操作できます。
# Function significant (number, precision)
sig2(){ local sig N exp n len a
sig=$(($2>0?$2:1)) ### significant digits (>0)
N=$(printf "%+0.*e" "$(($sig-1))" "$1") ### N in sci (cut to $sig digits).
exp=$(echo "${N##*[eE+]}+1"|bc) ### get the exponent.
n=${N%%[Ee]*} ### remove sign (first character).
n=${n%"${n##*[!0]}"} ### remove all trailing zeros
len=$(( ${#n}-2 )) ### len of N (less sign and dec).
len=$((len<sig?len:sig)) ### select the minimum.
a="$((exp<len?len-exp:0))" ### use $len to count decimals.
printf "%0.*f" "$a" "$N" ### re-format the number.
}
ただし、それは浮動小数点演算を使用しており、「浮動小数点では単純なものは何もありません」:数字が加算されないのはなぜですか?
しかし、「浮動小数点」では何も単純ではありません。
printf "%.2g " 76500,00001 76500
7,7e+04 7,6e+04
しかしながら:
printf "%.2g " 75500,00001 75500
7,6e+04 7,6e+04
なぜ?:
printf "%.32g\n" 76500,00001e30 76500e30
7,6500000010000000001207515928855e+34
7,6499999999999999997831226199114e+34
また、このコマンドprintf
は多くのシェルのビルトインです。
どのようなprintf
プリントシェルを変更することがあります。
$ dash -c 'printf "%.*f" 4 123456e+25'
1234560000000000020450486779904.0000
$ ksh -c 'printf "%.*f" 4 123456e+25'
1234559999999999999886313162278,3840
$ dash ./script.sh
123456789 --> 4< 123500000 >--| yes
23455 --> 4< 23460 >--| yes
23465 --> 4< 23460 >--| yes
1.2e-5 --> 6< 0.000012 >--| yes
1.2e-15 -->15< 0.0000000000000012 >--| yes
12 --> 6< 12 >--| yes
123456e+25 --> 4< 1234999999999999958410892148736 >--| no
かなり良い「有効数字」関数:
dec=$(IFS=0; printf '%s' $(printf '%.1f')) ### What is the decimal separator?.
sed -i 's/[,.]/'"$dec"'/g' infile
zeros(){ # create an string of $1 zeros (for $1 positive or zero).
printf '%.*d' $(( $1>0?$1:0 )) 0
}
# Function significant (number, precision)
sigf(){ local sig sci exp N sgn len z1 z2 b c
sig=$(($2>0?$2:1)) ### significant digits (>0)
N=$(printf '%+e\n' $1) ### use scientific format.
exp=$(echo "${N##*[eE+]}+1"|bc) ### find ceiling{log(N)}.
N=${N%%[eE]*} ### cut after `e` or `E`.
sgn=${N%%"${N#-}"} ### keep the sign (if any).
N=${N#[+-]} ### remove the sign
N=${N%[!0-9]*}${N#??} ### remove the $dec
N=${N#"${N%%[!0]*}"} ### remove all leading zeros
N=${N%"${N##*[!0]}"} ### remove all trailing zeros
len=$((${#N}<sig?${#N}:sig)) ### count of selected characters.
N=$(printf '%0.*s' "$len" "$N") ### use the first $len characters.
result="$N"
# add the decimal separator or lead zeros or trail zeros.
if [ "$exp" -gt 0 ] && [ "$exp" -lt "$len" ]; then
b=$(printf '%0.*s' "$exp" "$result")
c=${result#"$b"}
result="$b$dec$c"
elif [ "$exp" -le 0 ]; then
# fill front with leading zeros ($exp length).
z1="$(zeros "$((-exp))")"
result="0$dec$z1$result"
elif [ "$exp" -ge "$len" ]; then
# fill back with trailing zeros.
z2=$(zeros "$((exp-len))")
result="$result$z2"
fi
# place the sign back.
printf '%s' "$sgn$result"
}
結果は次のとおりです。
$ dash ./script.sh
123456789 --> 4< 123400000 >--| yes
23455 --> 4< 23450 >--| yes
23465 --> 4< 23460 >--| yes
1.2e-5 --> 6< 0.000012 >--| yes
1.2e-15 -->15< 0.0000000000000012 >--| yes
12 --> 6< 12 >--| yes
123456e+25 --> 4< 1234000000000000000000000000000 >--| yes
123456e-25 --> 4< 0.00000000000000000001234 >--| yes
-12345.61234e-3 --> 4< -12.34 >--| yes
-1.234561234e-3 --> 4< -0.001234 >--| yes
76543 --> 2< 76000 >--| yes
-76543 --> 2< -76000 >--| yes
123456 --> 4< 123400 >--| yes
12345 --> 4< 12340 >--| yes
1234 --> 4< 1234 >--| yes
123.4 --> 4< 123.4 >--| yes
12.345678 --> 4< 12.34 >--| yes
1.23456789 --> 4< 1.234 >--| yes
0.1234555646 --> 4< 0.1234 >--| yes
0.0076543 --> 2< 0.0076 >--| yes
.000000123400 --> 2< 0.00000012 >--| yes
.000001234000 --> 2< 0.0000012 >--| yes
.000012340000 --> 2< 0.000012 >--| yes
.000123400000 --> 2< 0.00012 >--| yes
.001234000000 --> 2< 0.0012 >--| yes
.012340000000 --> 2< 0.012 >--| yes
.123400000000 --> 2< 0.12 >--| yes
1.234 --> 2< 1.2 >--| yes
12.340 --> 2< 12 >--| yes
123.400 --> 2< 120 >--| yes
1234.000 --> 2< 1200 >--| yes
12340.000 --> 2< 12000 >--| yes
123400.000 --> 2< 120000 >--| yes
%f
/%g
に言及していますが、それはprintf
議論でありprintf
、POSIXシェルを持つためにPOSIXを必要としません。そこで編集するのではなく、コメントすべきだったと思います。