分数转小数算法

最近在处理GO富集数据的时候，遇到一个问题：分数形式（113/4193）无法被系统直接识别为数值，在作图时需要横坐标为GeneRatio数据，因此需要一个能将分数转换为浮点型小数的方法。

今天分享一个函数小技巧，主要是正则表达式和多重比较，在R语言和Python中实现对分数和小数的快速转换，使用效果如下：

mixedToFloat(113/4193)
[[out]]:0.026949678034

实现原理

mixedToFloat <- function(x){
    x <- sapply(x, as.character)
    is.integer  <- grepl("^-?\\d+$", x)
    is.fraction <- grepl("^-?\\d+\\/\\d+$", x)
    is.float <- grepl("^-?\\d+\\.\\d+$", x)
    is.mixed    <- grepl("^-?\\d+ \\d+\\/\\d+$", x)
    stopifnot(all(is.integer | is.fraction | is.float | is.mixed))
    numbers <- strsplit(x, "[ /]")
    ifelse(is.integer,  as.numeric(sapply(numbers, `[`, 1)),
           ifelse(is.float,    as.numeric(sapply(numbers, `[`, 1)),
                  ifelse(is.fraction, as.numeric(sapply(numbers, `[`, 1)) /
                             as.numeric(sapply(numbers, `[`, 2)),
                             as.numeric(sapply(numbers, `[`, 1)) +
                             as.numeric(sapply(numbers, `[`, 2)) /
                             as.numeric(sapply(numbers, `[`, 3)))))
}

上述代码实现了一个函数 mixedToFloat()，用于将表示混合数的字符串转换为浮点型数值。函数的输入参数 x 是待转换的字符串，由一个向量或列表组成。函数的输出结果是一个向量，其中包含将输入向量中的字符串转换成浮点型后得到的数值。

解释说明

1. x <- sapply(x, as.character) 将输入向量中的所有元素强制转换成字符型，赋值给变量 x。
2. is.integer <- grepl("^-?\\d+$", x) 判断当前元素是否为整型，返回一个逻辑向量，其中为 TRUE 的元素表示相应元素是整型，否则为 FALSE。
3. is.fraction <- grepl("^-?\\d+\\/\\d+$", x) 判断当前元素是否为分数型，返回一个逻辑向量，其中为 TRUE 的元素表示相应元素是分数型，否则为 FALSE。
4. is.float <- grepl("^-?\\d+\\.\\d+$", x) 判断当前元素是否为浮点型，返回一个逻辑向量，其中为 TRUE 的元素表示相应元素是浮点型，否则为 FALSE。
5. is.mixed <- grepl("^-?\\d+ \\d+\\/\\d+$", x) 判断当前元素是否为混合型，返回一个逻辑向量，其中为 TRUE 的元素表示相应元素是混合型，否则为 FALSE。
6. stopifnot(all(is.integer | is.fraction | is.float | is.mixed))) 确认所有元素均为整型、分数型、浮点型或混合型。
7. numbers <- strsplit(x, "[ /]") 将所有字符串按照空格和正斜杠进行分割（即将混合型拆分成整型和分数型），分割后的结果赋值给变量 numbers。
8. 如果元素是整型，将其转换成浮点型；如果是浮点型，直接返回其值；如果是分数型或混合型，进行对应的转换和计算。

Python实现方法

可以使用如下的Python代码实现将分数转换为小数的函数：

def convert_fraction_to_decimal(fraction):
    parts = fraction.split('/')
    numerator = int(parts[0])
    denominator = int(parts[1])
    return numerator / denominator

在该函数中，先将分数字符串按照 / 符号拆分成两个部分，分别代表分子和分母。然后将这两个部分都转换为整数类型，最后使用除法算符 / 得到小数值并返回。

例如，如果需要将分数 5/8 转换为小数值，可以调用该函数：

>>> convert_fraction_to_decimal('5/8')
0.625