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c# - 如何解决精度问题

转载作者：太空宇宙更新时间：2023-11-03 15:50:12

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<分区>

我有几个类在处理单位时遵循相同的基本概念。

这是一个在单元测试中使用的简单示例:

    [Test()]
    public void Angle_MathOperatorTest()
    {
        Angle a1 = new Angle(AngleType.Degree, 360);
        Angle a2 = new Angle(AngleType.Radian, Math.PI * 2);

        Angle addedAngle = a1 + a2;
        addedAngle.Degrees.ShouldBeEquivalentTo(720);

        Angle subtractedAngle = a1 - a2;
        subtractedAngle.Radians.ShouldBeEquivalentTo(0);
    }

我已经制作了几个这样的类来演示Angle Class，涵盖了其他基本单位类型。

向我揭示我遇到精度问题的特定类是使用处理长度单位的类:Dimension

我帮助构建了一个基本的几何图形库，该图形库使用此维度类作为其基本单位类型。例如，这是 Point 类:

public class Point
{

    public Dimension X;

    public Dimension Y;

    public Dimension Z;
}

线条和其他形状具有长度等属性，这些属性由维度和使用此点类构建的端点表示。

当我试图判断这些线是否全部平行时，问题就变得很明显了。在这个函数中:

    /// <summary>
    /// checks to see whether every line is parallel
    /// </summary>
    /// <param name="passedLines">passed List of Lines</param>
    /// <returns></returns>
    public static bool AreAllParallel(this List<Line> passedLines)
    {

        for (int i = 0; i < passedLines.Count - 1; i++)
        {
            if (!passedLines[i].IsParallelTo(passedLines[i + 1]))
            {
                return false;
            }
        }

        return true;
    }

它通常会返回 false，因为它检查的精度太高。在使用点和线进行旋转和平移之后，四舍五入加起来刚好足以使该函数在我希望它返回 true 时返回 false。

所以:

以下哪组选择是正确/更好的选择？

只需在 IsParallelTo 等函数中检查数字是否相对接近(例如在 .0001 英寸以内)

If(Math.Abs( thing.x - thing2.x) < .0001)

使用从配置文件中提取的变量常量改进先前的想法，从而允许用户选择所需的可接受偏差

If(Math.Abs( thing.x - thing2.x) < Properties.AcceptedDeviationConstant)

或在维度类的根级别减少问题:

我可以使用相同的策略

//inside Dimension Equals
public override bool Equals(object obj)
{
    return (Math.Abs(this.Inches - ((Dimension)(obj)).Inches)) < Constants.AcceptedEqualityDeviationConstant;
}

确实看起来像这样但是上面的更容易理解

返回 (Math.Abs(this.GetValue(this.InternalUnitType) - ((Dimension)(obj)).GetValue(this.InternalUnitType))) < Constants.AcceptedEqualityDeviationConstant;

或者最后，我最后的想法是将我的单位类中的所有内容替换为 Decimal 的基本单位，而不是 Double(尺寸、角度等)到 Decimal并以某种方式(在研究之后)弄清楚这是否有帮助。

我应该如何以及在何处提高类相等操作的精度一致性？

附注这些库是开源的，可以找到(单位 here 和几何 here)

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