Linux下科学计数法(e)转化为数字的方法 [shell中几种数字计算说明]

 

科学计数法使用e标识数值，将科学计算学转化为数字的思路：按e右边的数字移动小数点位数。e右边的数字如果是负数，则向左移动小数点。示例如下:

1.2345678e2 = 123.45678
1.2345678e-2 = 0.012345678
1.7615562e+06 = 1761556.2
1.87982e7 = 18798200
1e3 = 1000

那么在shell中，如何转化科学计数法为数字呢，方法如下：这里以"1.7615562e+06" (或者1.7615562e6)为示例：

[root@kevin ~]# echo "1.7615562e6"| gawk '$1=strtonum($1)'
1.76156e+06

1）科学计数法转为十进制

[root@kevin ~]# printf "%f" 1.7615569e+06
1761556.900000
 
[root@kevin ~]# echo "1.7615569e+06"| awk '{printf("%f",$0)}'   
1761556.900000

[root@kevin ~]# echo "1.7615569e+03"| awk '{printf("%f",$0)}' 
1761.556900

[root@kevin ~]# echo "1.7615569e+04"| awk '{printf("%f",$0)}' 
17615.569000

[root@kevin ~]# echo "1.7615569e-6"| awk '{printf("%f",$0)}' 
0.000002

[root@kevin ~]# echo "1.7615569e-4"| awk '{printf("%f",$0)}' 
0.000176

[root@kevin ~]# echo "1.7615569e-3"| awk '{printf("%f",$0)}' 
0.001762

[root@kevin ~]# echo "1.7615569e-2"| awk '{printf("%f",$0)}' 
0.017616

需要注意： 这种方法，转化结果中小数点后面都保留6位：
1）e后面的数字若是正数，则小数点后面要保留6位，不够的话，用0补上。
2）e后面的数字若是负数，则小数点后面要保留6位，多的话，此时按照四舍五入，保留6位。

2）科学计数法转为十进制并保留两位小数

[root@kevin ~]# echo "1.7615569e+06"| awk '{printf("%.2f",$0)}'    
1761556.90

保留三位小数
[root@kevin ~]# echo "1.7615569e+06"| awk '{printf("%.3f",$0)}'    
1761556.900

3）科学计数法转为十进制并取整

[root@kevin ~]# echo "1.7615569e+06"|awk '{printf("%d",$0)}'   
1761556

[root@kevin ~]# echo "1.7615569e3"|awk '{printf("%d",$0)}'     
1761

[root@kevin ~]# echo "1.7615569e02"|awk '{printf("%d",$0)}'   
176

4）科学计数法转十进制并四舍五入取整

[root@kevin ~]# echo "1.7615569e+06"| awk '{printf("%d",$0+0.5)}'  
1761557

[root@kevin ~]# echo "1.7615563e+06"| awk '{printf("%d",$0+0.5)}'  
1761556

《扩展1》                                                                                                                                                    
5）如何将小数点后无用的0去掉, 可以参考: 日常运维的Shell脚本中截取字符串的做法，即用变量扩展的方式

[root@kevin ~]# echo "1.7615569e+06"| awk '{printf("%f",$0)}' 
1761556.900000

[root@kevin ~]# var=$(echo "1.7615569e+06"| awk '{printf("%f",$0)}')
[root@kevin ~]# echo ${var%%0*}
1761556.9

或者使用sed方法也可以

[root@kevin ~]# echo "1.7615569e+06"| awk '{printf("%f",$0)}'      
1761556.900000
 
[root@kevin ~]# var=$(echo "1.7615569e+06"| awk '{printf("%f",$0)}')
[root@kevin ~]# echo "$var"|sed 's/0*$//'
1761556.9

[root@kevin ~]# echo "1.7615569e+06"| awk '{printf("%f",$0)}'| sed 's/0*$//'
1761556.9

《扩展2》                                                                                                                                                    
6）sed去除掉小数点之后的字符

[root@kevin ~]# echo "kevin.123"|sed "s/\.*//g"
kevin123

\..*代表了小数点之后的1到多个
[root@kevin ~]# echo "kevin.123"|sed "s/\..*//g"
kevin


[root@kevin ~]# echo "kevin_123"|sed "s/\_*//g"
kevin123

[root@kevin ~]# echo "kevin_123"|sed "s/\_.*//g"
kevin

命令解释：
*代表0到多个。故\.*只能替换掉小数点变成空。\_*同理。
.*代表1到多个。故\..*将小数点后的全部去掉了。\_.*同理。

《扩展3》                                                                                                                                                   
7）shell中的数字计算说明

1）bc方法
bc是比较常用的linux计算工具了，而且支持浮点运算：
[root@kevin ~]# a=`echo 1+1 | bc`
[root@kevin ~]# echo $a
2
 
这种方法没法解决浮点数运算的精度问题，如下几种浮点数计算情况就傻X了！
[root@kevin ~]# a=`echo 1+1 | bc`
[root@kevin ~]# echo $a
2
[root@kevin ~]# b=`echo "1.2*1.2" | bc`
[root@kevin ~]# echo $b
1.4
[root@kevin ~]# c=`echo "5.0/3.0" | bc`
[root@kevin ~]# echo $c
1
[root@kevin ~]# d=`echo "scale=2;5.0/3.0" | bc`
[root@kevin ~]# echo $d
1.66
[root@kevin ~]# e=`echo "scale=2;5.0/6.0" | bc`
[root@kevin ~]# echo $e
.83
 
2）expr方法
不支持浮点数计算,这是个坑，而且要注意数字与运算符中的空格。
[root@kevin ~]# a=`expr 1+1`
[root@kevin ~]# echo $a
1+1
[root@kevin ~]# a=`expr 1 + 1`
[root@kevin ~]# echo $a
2
[root@kevin ~]# b=`expr 10 / 2`
[root@kevin ~]# echo $b
5
 
3）$(())方法
同expr，不支持浮点数运算
[root@kevin ~]# a=$((1+1))
[root@kevin ~]# echo $a
2
[root@kevin ~]# b=$((1 + 3 ))
[root@kevin ~]# echo $b
4
 
4）let方法
不支持浮点数运算，而且不支持直接输出，只能赋值
[root@kevin ~]# let a=1+1
[root@kevin ~]# echo $a
2
[root@kevin ~]# let b=50/5
[root@kevin ~]# echo $b
10
[root@kevin ~]# let c=1.2*2
-bash: let: c=1.2*2: syntax error: invalid arithmetic operator (error token is ".2*2")
 
5）awk方法
普通的运算：
[root@kevin ~]# a=`echo | awk '{print 1.0/2.0}'`
[root@kevin ~]# echo $a
0.5
 
控制精度：
[root@kevin ~]# b=`echo | awk '{printf("%.2f",1.0/2.0)}'`
[root@kevin ~]# echo $b
0.50
 
传递参数：
[root@kevin ~]# c=`echo | awk -v a=1 -v b=3 '{printf("%.4f",a/b)}'`
[root@kevin ~]# echo $c
0.3333

awk结合BEGIN（小数点后面保留6位）
[root@ss-server ~]# awk 'BEGIN{printf "%.2f%%\n",(87/500)*100}'
17.40%
[root@ss-server ~]# awk 'BEGIN{printf "%.2f%%\n",(100/300)*100}'
33.33%
 
综合来看，还是awk的方法最靠谱，其他的方式都有相应问题。所以推荐在日常维护场景下使用awk来搞数学计算。