java - 为具有浮点成员的类实现 "tolerant" `equals` & `hashCode`

Question

我有一个带有 float 字段的类。例如:

public class MultipleFields {
  final int   count;
  final float floatValue;

  public MultipleFields(int count, float floatValue) {
    this.count = count;
    this.floatValue = floatValue;
  }

}

我需要能够按值比较实例。现在我该如何正确实现 equals 和 hashCode？

实现equals 和hashCode 的常用方法是只考虑所有字段。例如。 Eclipse 将生成以下 equals:

  public boolean equals(Object obj) {
    // irrelevant type checks removed
    ....
    MultipleFields other = (MultipleFields) obj;
    if (count != other.count)
      return false;
    if (Float.floatToIntBits(floatValue) != Float.floatToIntBits(other.floatValue))
      return false;
    return true;
  }

(和一个类似的hashCode，本质上是计算count* 31 + Float.floatToIntBits(floatValue))。

问题是我的 FP 值容易出现舍入误差(它们可能来自用户输入、数据库等)。所以我需要一个“宽容”的比较。

常见的解决方案是使用 epsilon 值进行比较(参见例如 Comparing IEEE floats and doubles for equality )。但是，我不太确定如何使用此方法实现 equals，并且仍然有一个与 equals 一致的 hashCode。

我的想法是定义用于比较的有效位数，然后在 equals 和 hashCode 中始终舍入到该位数:

long comparisonFloatValue = Math.round(floatValue* (Math.pow(10, RELEVANT_DIGITS)));

然后，如果我在 equals 和 hashCode 中用 comparisonFloatValue 替换所有对 floatValue 的使用，我应该得到一个“容忍”比较，与hashCode一致。

• 这行得通吗？
• 您认为这种方法有什么问题吗？
• 有更好的方法吗？看起来比较复杂。

Answer 1

最大的问题是两个浮点值可能仍然非常接近但仍然比较不相等。基本上，您将浮点值的范围划分为桶 - 两个值可能非常接近而不在同一个桶中。假设您正在使用两位有效数字，应用截断来获取存储桶，例如...那么 11.999999 和 12.000001 将不相等，但 12.000001 和 12.9999999 将相等，尽管彼此相距很远。

不幸的是，如果您不像这样存储值，由于传递性，您不能适本地实现 equals:x 和 y 可能靠得很近，y 和 z 可能靠得很近，但是这并不意味着 x 和 z 靠得很近。