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精确
表
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达浮点数
在计算机中，使用 float 或者 double 来存储小数是不能得到精确值的。如果
你希望得到精确计算结果，最好是用分数形式来表示小数。有限小数或者无限循
环小数都可以转化为分数。比如：
0.9 = 9/10
0.333（3）= 1/3（括号中的数字表示是循环节）
当然一个小数可以用好几种分数形式来表示。如：
0.333（3）= 1/3 = 3/9
给定一个有限小数或者无限循环小数，你能否以分母最小的分数形式来返回
这个小数呢？如果输入为循环小数，循环节用括号标记出来。下面是一些可能的
输入数据，如 0.3、0.30、0.3（000）、0.3333（3333）、……
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分析与解法
拿到这样一个问题，我们往往会从最简单的情况入手，因为所有的小数都可
以分解成一个整数和一个纯小数之和，不妨只考虑大于 0，小于 1 的纯小数，且
暂时不考虑分子和分母的约分，先设法将其表示为分数形式，然后再进行约分。
题目中输入的小数，要么为有限小数 X=0.a1a2…an，要么为无限循环小数
X=0.a1a2…an（b1b2…bm），X 表示式中的字母 a1a2…an，b1b2…bm 都是 0~9 的数
字，括号部分（b1b2…bm）表示循环节，我们需要处理的就是以上两种情况。
对于有限小数 X=0.a1a2…an 来说，这个问题比较简单，X 就等于（a1a2…an）
/10n。
对于无限循环小数 X=0.a1a2…an（b1b2…bm）来说，其复杂部分在于小数点
后同时有非循环部分和循环部分，我们可以做如下的转换：
X = 0.a1a2…an（b1b2…bm）
⇒10n* X= a1a2…an.（b1b2…bm）
⇒10n* X= a1a2…an+0.（b1b2…bm）
⇒X =（a1a2…an+0.（b1b2…bm））/10n
对于整数部分 a1a2…an，不需要做额外处理，只需要把小数部分转化为分数
形式再加上这个整数即可。对于后面的无限循环部分，可以采用如下方式进行处
理：
令 Y=0. b1b2…bm，那么
10m *Y=b1b2…bm.（b1b2…bm）
⇒10m *Y=b1b2…bm+0.（b1b2…bm）
⇒10m *Y-Y=b1b2…bm
⇒Y= b1b2…bm /（10m-1）
将 Y 代入前面的 X 的等式可得：
X =（a1a2…an+Y）/10n
=（a1a2…an+ b1b2…bm/（10m-1））/10n
=（（a1a2…an）*（10m-1）+ （b1b2…bm））/（（10m-1）*10n）
至此，便可以得到任意一个有限小数或无限循环小数的分数表示，但是此时
分母未必是最简的，接下来的任务就是让分母最小，即对分子和分母进行约分，
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这个相对比较简单。对于任意一个分数 A/B，可以简化为（A /Gcd（A, B））/（B
/Gcd（A, B）），其中 Gcd 函数为求 A 和 B 的最大公约数，这就涉及本书中的算
法（2.7 节“最大公约数问题”），其中有很巧妙的解法，请读者阅读具体的章节，
这里就不再赘述。
综上所述，先求得小数的分数表示方式，再对其分子分母进行约分，便能够
得到分母最小的分数表现形式。
例如，对于小数 0.3（33），根据上述方法，可以转化为分数：
0.3（33）
=（3 *（102-1）+ 33）/（（102-1）*10）
=（3*99+33）/990
= 1 / 3
对于小数 0. 285714（285714），我们也可以算出：
0. 285714（285714）
= （285714 *（106-1） + 285714） / （（106-1）*106）
= （285714*999999 +285714） / 999999000000
= 285714 / 999999
= 2/7
浙公网安备 33021202002483