[ Python ] 큰 수 계산에 Decimal 객체 사용하기

Decimal 객체는 파이썬의 decimal 모듈에서 제공하는 클래스입니다. 이 객체는 부동소수점 수의 정확성을 유지해야 하는 계산에서 매우 유용합니다. float 타입이 2진 부동소수점으로 숫자를 표현하는 반면, Decimal 객체는 10진 소수점 숫자를 정확하게 표현합니다.

주요 특징 및 사용법

1. 정확성 유지:
   • Decimal은 10진수 기반의 연산을 수행하므로, float 타입에서 발생할 수 있는 부정확한 표현과 연산 오류를 피할 수 있습니다.
   • 예를 들어, 0.1 + 0.2를 float로 계산하면 약간의 오차가 발생하지만, Decimal로 계산하면 정확하게 0.3을 반환합니다.

from decimal import Decimal

result = Decimal('0.1') + Decimal('0.2')
print(result)  # 출력: 0.3

2. 정확한 소수점 제어:
   • Decimal 객체는 소수점 이하 자리수를 정확하게 제어할 수 있습니다. 예를 들어, 금융 계산에서 센트 단위까지 정확히 계산할 때 유용합니다.

result = Decimal('1.00') - Decimal('0.10')
print(result)  # 출력: 0.90

3. 문자열 또는 정수로 초기화:
   • Decimal 객체를 생성할 때는 문자열이나 정수를 인자로 사용합니다. 부동소수점(float)을 직접 인자로 사용하는 것은 권장되지 않습니다.

d1 = Decimal('3.14')  # 권장
d2 = Decimal(3)       # 정수도 허용

4. 반올림 모드:
   • decimal 모듈은 여러 가지 반올림 모드를 제공합니다. 예를 들어, "ROUND_HALF_UP" (일반적인 사사오입) 등을 사용할 수 있습니다.

from decimal import ROUND_HALF_UP, getcontext

getcontext().rounding = ROUND_HALF_UP
result = Decimal('1.235').quantize(Decimal('0.01'))
print(result)  # 출력: 1.24

5. 문맥(Context) 설정:
   • decimal 모듈의 문맥(context)을 통해 전역적으로 정밀도, 반올림 방식 등을 설정할 수 있습니다.

from decimal import getcontext

getcontext().prec = 6  # 소수점 이하 6자리까지 정확도 설정
result = Decimal('1.123456789') + Decimal('2.987654321')
print(result)  # 출력: 4.11111

6. 성능:
   • Decimal 객체는 높은 정확도를 제공하지만, float 타입에 비해 성능이 다소 느릴 수 있습니다. 따라서 성능이 중요한 대규모 계산에서는 신중하게 사용해야 합니다.

Decimal 객체의 활용 예

• 금융 계산: 금액 계산 시 소수점 이하의 정확성을 유지해야 하는 경우.
• 과학적 계산: 실험 데이터의 정확한 소수점 이하 자릿수 계산이 필요한 경우.
• 일반적인 정밀도가 중요한 경우: 예를 들어, 데이터 분석 시 작은 오차가 중요한 영향을 미치는 경우.

이와 같은 상황에서 Decimal 객체는 float보다 훨씬 더 신뢰할 수 있는 결과를 제공합니다.