Как в С++ проверить double на целочисленность?

Question

[3xa1t3d]

Суть максимально проста. Нужна функция типа:

int isInteger(double num)
{
if (num целочисленный)
return (0);
return(1);
}

Второй день уже голову ломаю. Это вообще реально сделать?

Comments

[Василий Банников]

Какое значение double следует считать целочисленным?

[3xa1t3d]

В идеале, конечно, остаток от деления на единицу у которого нулевой.

[Василий Банников]

3xa1t3d, а если не ноль, а близок к нему?

[mayton2019]

Подобную задачу мог придумать очень душный преподаватель. Дело в том что double по дизайну не создавался для представления целых чисел. Хотя он иногда и может представлять целые числа, существует очень много кейсов когда у нас не получается вообще написать правильно тестовые кейсы на эту функцию. double может быть бесконечностью и не числом (INF / NaN). И что мы будем делать с этим - непонятно.

Короче смотрите на double как на числовой тип с более сложным контрактом чем integer.

Answer 1

[jcmvbkbc]

#include <cmath>
int isInteger(double num)
{
    return num == trunc(num);
}

Ну и нужно понимать, что с некоторого (в зависимости от конкретной разрядности double) значения порядка любой double станет целочисленным из-за ограниченности длины мантиссы.

Comments

[3xa1t3d]

Я правильно понимаю, что в данном случае, например, сравнив trunc(2.4) и int num = 2 мы получим истину?

[jcmvbkbc]

сравнив trunc(2.4) и int num = 2 мы получим истину?

3xa1t3d, да. Приведённый код, однако, сравнивает trunc(2.4) с double num.

[3xa1t3d]

Просто для референса:

Мне это нужно для проверки валидности длинны шага между двумя значениями.
Этот шаг должен удовлетворять условию, что: (|startingPoint - endPoint| / step) = целочисленный. При startingPoint < endPoint.
И увы, адекватной проверки, работающей при любых математически верных условиях, не нашел.

[3xa1t3d]

jcmvbkbc, увы, но не сработало.

[jcmvbkbc]

Этот шаг должен удовлетворять условию, что: ((startingPoint - endPoint) / step) = целочисленный. При startingPoint < endPoint.

3xa1t3d, слушай, ты хотел функцию с единственным параметром, делающую конкретное действие. В моём ответе именно эта функция. Приведи конкретный пример, когда эта функция возвращает не то, что обещает. Очевидно, что такой пример у тебя есть, раз ты говоришь, что "не сработало".

[3xa1t3d]

jcmvbkbc, пожалуйста.

int isInteger(double value)
{

	cout << value << "///" << round(value) << endl;

	return !(value == trunc(value));
}

int stepSize_check(double step, double startNum, double endNum) 
{
	double mod;

	mod = (endNum - startNum) / step;

	cout << "mod: " << mod << endl;

	if (isInteger(mod))
		return (1);
	return (0);
}

int main()
{

	double a = 2.1;
	double b = 4;
	double h = 0.1;

	cout << "result: " << endl << stepSize_check(h, a, b) << endl;

	return (0);
}

result:
mod: 19
19///19
1

[3xa1t3d]

Хотя тут отрабатывает нормально:

int isInteger(double value)
{

	cout << value << "///" << round(value) << endl;

	return !(value == trunc(value));
}

int stepSize_check(double step, double startNum, double endNum) //TODO: проверка на максимальный размер шага
{
	double mod;

	mod = (endNum - startNum) / step;

	cout << "mod: " << mod << endl;

	if (isInteger(mod))
		return (1);
	return (0);
}

int main()
{

	double a = 2;
	double b = 4;
	double h = 0.1;

	cout << "result: " << endl << stepSize_check(h, a, b) << endl;

	return (0);
}

result:
mod: 20
20///20
0

[jcmvbkbc]

пожалуйста.

3xa1t3d а, так ты думаешь, что (4 - 2.1) / 0.1 -- это целое число? Увы, нет. Давай я тебе немного помогу:

#include <cmath>
#include <iostream>
#include <iomanip>

using namespace std;

int isInteger(double value)
{

  cout << value << "///" << round(value) << endl;

  return !(value == trunc(value));
}

int stepSize_check(double step, double startNum, double endNum) 
{
  double mod;

  mod = (endNum - startNum) / step;

  cout << "mod: " << std::setprecision(20) << mod << endl;

  if (isInteger(mod))
    return (1);
  return (0);
}

int main()
{

  double a = 2.1;
  double b = 4;
  double h = 0.1;

  cout << "result: " << endl << stepSize_check(h, a, b) << endl;

  return (0);
}

result: 
mod: 18.999999999999996447
18.999999999999996447///19
1

В этом конкретном случае проблема в том, что ни 2.1, ни 0.1 непредставимы конечными дробями в двоичной системе.

Answer 2

[vanyamba-electronics]

При обработке вещественных чисел следует определиться, которая точность вас устраивает в данном случае.
В идеале 1.0 - это явно целочисленная дробь, но на практике возникает вопрос: а 0.99999999 - это достаточное приближение, чтобы принимать это число за 1.0?
Поэтому функция должна иметь параметр точности:

bool is_integer(double val, double precision = 0.000005)
{
    return abs(val - round(val)) < precision;
}

Comments

[3xa1t3d]

Почитал на досуге про представление десятичных чисел в двоичном формате. На основе вашего варианта сделал и своё. Только с round вместо trunc. Все же в результате вычислений случается, что искомое число на
~(e-15) больше, и trunc отсекает целую единицу. Спасибо!

[vanyamba-electronics]

3xa1t3d, благодарю, исправил.