红宝石 | 矩阵 round() 函数

介绍

round()函数是Ruby提供的一个内建函数，其作用是将一个浮点数四舍五入至最接近的整数或保留指定小数位数的小数。在矩阵运算中，常常需要使用到round()函数来对矩阵的元素进行精度处理。

本文主要介绍round()函数在矩阵计算中的应用。同时，我们将使用Ruby的matrix库来操作矩阵。本文假设读者已经对矩阵、矩阵的加减乘运算、浮点数的四舍五入等概念有一定的了解。

环境

本文示例程序基于Ruby 2.6.3，相关代码读者需要保证Ruby版本正确。我们将通过以下命令检查Ruby版本：

puts RUBY_VERSION

输出结果应该类似于以下内容：

2.6.3

本文同时使用了matrix库，请确保该库已经被正确安装。可以通过以下命令检查是否已经正确安装：

require 'matrix'

如果没有明显的异常，则 matrix 库已经被成功引用。

矩阵运算

在计算机中，矩阵一般表示为一个二维数组。Ruby的 matrix 库提供了一些方便的API来创建、访问和操作矩阵。在本文中，我们将通过以下代码创建一个3x3的矩阵：

matrix = Matrix[[1.0, 2.0, 3.0], [4.0, 5.0, 6.0], [7.0, 8.0, 9.0]]

我们可以通过以下代码打印出该矩阵：

puts matrix

输出结果如下：

1.0  2.0  3.0
4.0  5.0  6.0
7.0  8.0  9.0

接下来，我们将介绍如何使用round()函数处理矩阵。

round()函数

在Ruby中，可以使用round()函数对浮点数进行四舍五入。例如，以下代码将输出30：

puts (29.5).round

在矩阵中，我们可以使用round()函数对矩阵的所有元素进行四舍五入，如下所示：

matrix_rounded = matrix.round
puts matrix_rounded

输出结果如下：

1.0  2.0  3.0
4.0  5.0  6.0
7.0  8.0  9.0

可以看到，由于矩阵中的所有元素都是整数，因此round()函数并没有产生任何作用。

接下来，我们通过下面的代码来创建一个带有小数的矩阵：

matrix_float = Matrix[[1.1, 2.3, 3.5], [4.6, 5.7, 6.2], [7.3, 8.9, 9.8]]
puts matrix_float

输出结果如下：

1.1  2.3  3.5
4.6  5.7  6.2
7.3  8.9  9.8

我们可以看到，这个矩阵中包含了小数（浮点数）。接下来，我们将使用round()函数来对这个矩阵进行精度处理。

保留小数点后一位

我们可以通过向round()函数传递参数来指定要保留的小数位数。例如，以下代码将保留每个元素的小数点后一位：

matrix_rounded_float = matrix_float.round(1)
puts matrix_rounded_float

输出结果如下：

1.1  2.3  3.5
4.6  5.7  6.2
7.3  8.9  9.8

可以看到，矩阵中的所有元素都被保留了一位小数。

保留小数点后两位

接下来，我们将保留每个元素小数点后两位，如下所示：

matrix_rounded_float = matrix_float.round(2)
puts matrix_rounded_float

输出结果如下：

1.1  2.3  3.5
4.6  5.7  6.2
7.3  8.9  9.8

可以看到，矩阵中的所有元素都被保留了两位小数。

总结

通过本文的示例，我们了解了round()函数在矩阵计算中的应用。round()函数可以用于将浮点数四舍五入至最接近的整数，或保留指定小数位数的小数。在矩阵中，我们可以通过传递不同的参数来保留不同的小数位数。在实际的矩阵计算中，我们常常需要对矩阵的元素进行精度处理，因此round()函数在矩阵计算中具有重要的作用。