C# Learning

Τι είναι το float στην C#;

Το float είναι ένας τύπος δεδομένων κινητής υποδιαστολής στην C#, που χρησιμοποιείται για την αποθήκευση δεκαδικών αριθμών, αλλά με χαμηλότερη ακρίβεια σε σχέση με το double. Το float αναφέρεται ως “single precision floating-point” (δεκαδικός αριθμός απλής ακρίβειας), κάτι που σημαίνει ότι μπορεί να αποθηκεύσει αριθμούς με μικρότερο εύρος και λιγότερα δεκαδικά ψηφία σε σύγκριση με το double.

Ιδιότητες του float

1. Εύρος Τιμών:
   • Ένας τύπος float μπορεί να αποθηκεύσει αριθμούς μεταξύ ±1.5 × 10^−45 έως ±3.4 × 10^38.
   • Έχει μικρότερο εύρος τιμών σε σχέση με το double, γεγονός που το καθιστά λιγότερο κατάλληλο για πολύ μεγάλες τιμές ή εξαιρετικά ακριβείς υπολογισμούς.
2. Ακρίβεια:
   • Ο τύπος float έχει ακρίβεια περίπου 7 σημαντικών ψηφίων. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να αποθηκεύσει ακριβώς τους πρώτους 7 αριθμούς μετά την υποδιαστολή.
   • Για παράδειγμα, ένας αριθμός όπως 3.1415927 θα αποθηκευτεί ακριβώς, αλλά μεγαλύτεροι αριθμοί ενδέχεται να χάσουν ακρίβεια.
3. Μνήμη:
   • Ένας τύπος float καταλαμβάνει 4 bytes (32 bit) μνήμης, που είναι το μισό από ό,τι χρειάζεται το double.
4. Σύνταξη:
   • Όταν δηλώνεις μια μεταβλητή τύπου float, πρέπει να προσθέτεις το γράμμα f στο τέλος του αριθμού, για να ενημερώσεις τον compiler ότι πρόκειται για float. Χωρίς το f, η C# θα υποθέσει ότι πρόκειται για double.
   Παράδειγμα:

float x = 3.14f; // Το f υποδεικνύει ότι πρόκειται για float

float y = -2.5f;

1. Προεπιλεγμένη τιμή:
   • Αν δηλώσεις μια μεταβλητή float χωρίς να της δώσεις τιμή, η προεπιλεγμένη τιμή της θα είναι 0.0f.

Χρήση του float

Το float χρησιμοποιείται όταν χρειάζεται να αποθηκεύσεις δεκαδικούς αριθμούς αλλά δεν απαιτείται πολύ μεγάλη ακρίβεια ή όταν πρέπει να εξοικονομήσεις μνήμη.

Παράδειγμα:

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        // Δημιουργία και χρήση του float
        float num1 = 3.14159f;
        float num2 = 10.5f;

        // Εκτέλεση μαθηματικών πράξεων
        float sum = num1 + num2;
        float difference = num1 - num2;
        float product = num1 * num2;
        float quotient = num1 / num2;

        // Εμφάνιση αποτελεσμάτων
        Console.WriteLine($"Άθροισμα: {sum}");
        Console.WriteLine($"Διαφορά: {difference}");
        Console.WriteLine($"Γινόμενο: {product}");
        Console.WriteLine($"Πηλίκο: {quotient}");
    }
}

Επιστημονική Σημειογραφία με float

Όπως και το double, το float υποστηρίζει την επιστημονική σημειογραφία για μεγάλους ή πολύ μικρούς αριθμούς. Χρησιμοποιείς το γράμμα E (ή e) για να αναπαραστήσεις τον εκθέτη.

Παράδειγμα

float bigNumber = 1.23e6f; // Ισοδυναμεί με 1.23 * 10^6, δηλαδή 1,230,000
float smallNumber = 4.56e-4f; // Ισοδυναμεί με 4.56 * 10^-4, δηλαδή 0.000456

Αριθμητικές Πράξεις με float

Το float υποστηρίζει τις ίδιες βασικές αριθμητικές πράξεις με άλλους αριθμητικούς τύπους:

• Άθροισμα: +
• Αφαίρεση: -
• Πολλαπλασιασμός: *
• Διαίρεση: /

Παράδειγμα:

float a = 5.5f;
float b = 2.0f;

float sum = a + b;         // Άθροισμα: 7.5
float difference = a - b;  // Διαφορά: 3.5
float product = a * b;     // Γινόμενο: 11.0
float quotient = a / b;    // Πηλίκο: 2.75

Προβλήματα Ακρίβειας

Το float υποφέρει από τα ίδια προβλήματα ακρίβειας με το double, αλλά επειδή έχει μικρότερη ακρίβεια (7 σημαντικά ψηφία), τα σφάλματα μπορεί να εμφανιστούν πιο συχνά.

Παράδειγμα:

float a = 0.1f;
float b = 0.2f;

float result = a + b;

Console.WriteLine(result);  // Εκτυπώνει κάτι σαν 0.30000003 αντί για 0.3

Μετατροπή float σε άλλους τύπους

Όπως και το double, μπορείς να μετατρέψεις έναν αριθμό τύπου float σε άλλους αριθμητικούς τύπους, όπως int ή double, αλλά πρέπει να είσαι προσεκτικός γιατί μπορεί να υπάρξει απώλεια ακρίβειας.

Παράδειγμα:

float f = 3.99f;
int i = (int)f;  // Η μετατροπή θα κόψει τα δεκαδικά και θα δώσει την τιμή 3
Console.WriteLine(i);  // Εκτυπώνει: 3

Χρήση της βιβλιοθήκης Math με float

Αν και η βιβλιοθήκη Math είναι σχεδιασμένη κυρίως για double τιμές, μπορείς να τη χρησιμοποιήσεις και με float τιμές. Οι αριθμητικές συναρτήσεις της βιβλιοθήκης θα επιστρέψουν τύπο double, αλλά μπορείς να τον μετατρέψεις σε float αν χρειαστεί.

Παράδειγμα:

float value = -4.5f;

// Απόλυτη τιμή
float absValue = (float)Math.Abs(value);  // Εκτυπώνει: 4.5

// Στρογγυλοποίηση
float rounded = (float)Math.Round(value);  // Εκτυπώνει: -4

// Δύναμη
float power = (float)Math.Pow(2, 3);  // 2^3 = 8

// Τετραγωνική ρίζα
float sqrtValue = (float)Math.Sqrt(16);  // Εκτυπώνει: 4

Χρήση του float σε πραγματικό σενάριο:

Έστω ότι θέλεις να υπολογίσεις την περιφέρεια και την επιφάνεια ενός κύκλου με βάση την ακτίνα του, χρησιμοποιώντας float:

using System;

class Program
{
    static void Main()
    {
        Console.Write("Δώσε την ακτίνα του κύκλου: ");
        float radius = float.Parse(Console.ReadLine());

        float perimeter = 2 * (float)Math.PI * radius;
        float area = (float)Math.PI * radius * radius;

        Console.WriteLine($"Η περιφέρεια του κύκλου είναι: {perimeter}");
        Console.WriteLine($"Η επιφάνεια του κύκλου είναι: {area}");
    }
}

Διαφορές μεταξύ float και double

1. Ακρίβεια:
   • Το float έχει ακρίβεια περίπου 7 ψηφίων, ενώ το double έχει ακρίβεια 15-16 ψηφίων.
   • Χρησιμοποίησε float για μικρότερες και λιγότερο ακριβείς τιμές, και double για μεγαλύτερη ακρίβεια.
2. Μνήμη:
   • Το float καταλαμβάνει 4 bytes (32 bit), ενώ το double καταλαμβάνει 8 bytes (64 bit).
3. Επιλογή τύπου:
   • Χρησιμοποίησε float όταν χρειάζεσαι οικονομία στη μνήμη και δεν απαιτείται μεγάλη ακρίβεια.
   • Χρησιμοποίησε double όταν χρειάζεσαι μεγαλύτερη ακρίβεια στις μαθηματικές πράξεις ή όταν δουλεύεις με μεγαλύτερες τιμές.