Reduzieren Sie Brüche in Python

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Python hat Funktionen für Arithmetik mit rationalen Zahlen. Es ermöglicht die Erstellung von Bruchinstanzen aus Zeichenfolgen, Zahlen, Dezimalzahlen, Gleitkommazahlen und ganzen Zahlen.

Ein Paar Ganzzahlen, eine andere rationale Zahl, ein Text oder ein Bruch können alle verwendet werden, um eine Bruchinstanz zu erstellen. Da Bruchinstanzen gehasht werden können, sollten sie als unveränderlich betrachtet werden.

Python-Brüche

Das Python-Modul Fraction stellt Arithmetik mit rationalen Zahlen zur Verfügung. Mit Hilfe dieses Moduls können wir Zeichenfolgen und andere numerische Variablen wie Ganzzahlen, Floats und Dezimalzahlen in Brüche umwandeln.

Die Idee einer Bruchinstanz existiert. Es besteht aus zwei Zahlen, die als Zähler und Nenner fungieren.

Zweifellos ist das Modul Fraction einer der am wenigsten genutzten Teile der Python-Standardbibliothek. Obwohl es möglicherweise nicht allgemein anerkannt ist, ist es ein hilfreiches Tool, da es bei der Behebung von Problemen mit binärer Gleitkommaarithmetik helfen kann.

Es ist von entscheidender Bedeutung, wenn Sie mit Finanzdaten arbeiten möchten oder Ihre Berechnungen unendliche Präzision erfordern.

Brüche in Python erstellen

Sie müssen das Modul Fraction aus der Bibliothek fractions importieren, um Brüche in Python zu erstellen.

Der Bruch ändert den Dezimalwert 0.5 in 1/2. Ebenso ändert sich (21, 60) in 7/20, und der letzte Bruch (0, 10) ergibt eine 0, da der Zähler 0 ist.

Beispielcode:

from fractions import Fraction

print(Fraction(0.5))
print(Fraction(21, 60))
print(Fraction(0, 10))

Ausgang:

1/2
7/20
0

Reduzieren Sie Brüche in Python

Im folgenden Beispiel haben wir einen Bruch durch einfache Schritte reduziert.

Zuerst haben wir eine Funktion ggT (Greatest Common Divisor) definiert und zwei ganze Zahlen n und m deklariert. Stellen Sie dann d (Nenner) auf ein Minimum von m und n ein.

Wir verwenden eine while-Schleife, um den größten gemeinsamen Teiler zu finden. Dann haben wir eine weitere Funktion definiert, reduce(), die Zähler und Nenner des gekürzten Bruchs zurückgibt.

Der num (Bruchzähler) muss eine ganze Zahl ungleich Null sein. Der reduzierte Bruch ist 0, wenn die Zahl 0 ist; Andernfalls finden wir den größten gemeinsamen Teiler, indem wir die Funktion aufrufen.

Wir berechnen das Ergebnis, indem wir num und den durch den ggT dividieren.

Beispielcode:

def GCD(n, m):
    d = min(n, m)
    while n % d != 0 or m % d != 0:
        d = d - 1
    return d


def reduce(num, den):
    if num == 0:
        return (0, 1)
    G = GCD(num, den)
    return (num // G, den // G)


num = 3
den = 27
(n, d) = reduce(num, den)
print("The fraction", num, "/", den, "is reduced to", n, "/", d)

Ausgang:

The fraction 3 / 27 is reduced to 1 / 9