[Python] 소수점 자릿수 제한법

알고리즘 문제를 풀거나, 혹은 할인된 가격 등을 계산할 때 정수가 아닌 실수 형태로 나타나는 경우가 있다.

이럴 때 가끔 자릿수를 제한하여 소수점 이하 첫째 자리, 둘째 자리 등등 조건이 붙게 된다.

 

이를 위해 Python에서 소수점 자릿수를 제한하여 출력하는 방법에 대해 알아봅시다.

 

✅ round 함수 사용

round 함수는 round(x)와 같은 형태로 x의 값을 반올림하는데 사용합니다.

 

추가로 round 함수는 두 번째 인자를 갖을 수 있고

round(x, 3)이라는 형태를 가질 경우 넷째 자리에서 반올림하여 소수점 이하 셋째 자리까지 출력하게 됩니다.

 

a = 1.23456

print(round(a, 0))
# 1.0

print(round(a, 1))
# 1.2

print(round(a, 2))
# 1.23

 

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✅ format 서식 지정

 

파이썬에서 format 함수를 사용하면 문자열 사이에서 변수를 사용할 수 있습니다.

"abcd{0}dcba".format(x)"

 

이 때, 괄호 안에 {:.2f}와 같이 콜론 점 숫자 f를 입력하면 작성한 숫자만큼의 소수 자릿수를 가진 반올림된 수로 출력됩니다.

print("ex1 : {:.2f}".format(1.23456))
# ex1 : 1.23

print("ex2 : {:.2f} / {:.3f}".format(1.23456, 3.456789))
# ex2 : 1.23 / 3.457

print("ex3 : {0:.2f} / {1:.1f}".format(3.2251, 10.123456))
# ex3 : 3.23 / 10.1

print("ex4 : {1:.2f} / {0:.1f}".format(3.2251, 10.123456))
# ex4 : 10.12 / 3.2

 

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✅ f-string 사용

 

f-string 방식도 format 함수의 방식과 동일하게

{x:.2f}와 같이 변수 뒤에 콜론 점 숫자 f를 사용하여 출력할 수 있습니다.

 

a = 1.23456

print(f"ex1 : {a:.0f}")
# ex1 : 1

print(f"ex2 : {a:.1f}")
# ex2 : 1.2

print(f"ex3 : {a:.3f}")
# ex3 : 1.235

 

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🚨 주의점!!!

 

프로그래밍 언어에서는 실수를 연산할 때 오차가 생기게 된다.

오차가 생기는 이유는 컴퓨터가 숫자를 2진수로 받아들이기 때문이다.

 

0.3을 2진수로 표현한다면 0.3 = 0.01001100110011...(2) 이와 같이 무한한 수가 되기 때문이다.

결국 컴퓨터는 근사치를 저장하게 되는데 여기서 오차가 발생하게 되는 것이다.

 

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근사치를 저장할 때 고정 소수점과 부동 소수점 2가지 방식을 사용해서 저장하는데

 

고정 소수점 방식을 사용하면 메모리의 한계(저장할 수 있는 메모리가 정해져 있는 방식)로 인해 오차가 커지게 된다.

 

만약 32bit로 실수를 표현한다면

0(부호) 000 0000 0000 0000 (정수) . 0000 0000 0000 0000 (소수) (2)와 같은 형태로 저장하는 것이다.

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부동 소수점 방식은 IEEE에서 표준으로 정한 방법으로 부호부, 지수부, 가수부로 나누어 저장하는 방식이다.

 

• 부호부는 부호를 나타낸다. 양수는 0 음수는 1
• 지수부는 0.01001100110011과 같은 소수를 1과 2 사이의 수와 지수의 곱으로 나타낸 뒤 생기는 지수를 저장한다.
  • 즉, 1.001100110011 × 2^(-2) 가 되고 지수부에는 -2가 저장된다
• 가수부는 남은 소수점을 저장한다.

 

하지만 위와 같은 두 가지의 방식 모두 근사치를 저장하기 때문에 오차가 발생할 수 밖에 없다.

이를 극복하기 위해서는 Python의 decimal 모듈과 fractions 모듈 같은 방식을 사용하거나 최소한의 오차를 줄일 수 있는 작은 수를 더하여 사용해야 한다.

 

✏️ decimal 모듈과 fractions 모듈 사용법

 

https://0.30000000000000004.com/#python-3

Floating Point Math