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关于Python中Inf与Nan的判断问题详解

2024/4/11 13:23:17发布71次查看
这篇文章主要介绍了关于python中inf与nan的判断问题,文中介绍的很详细,对大家具有一定的参考价值,有需要的朋友们下面来一起看看吧。
大家都知道 在python 中可以用如下方式表示正负无穷:
float("inf") # 正无穷 float("-inf") # 负无穷
利用 inf(infinite) 乘以 0 会得到 not-a-number(nan) 。如果一个数超出 infinite,那就是一个 nan(not a number)数。在 nan 数中,它的 exponent 部分为可表达的最大值,即 ff(单精度)、7ff(双精度)和 7fff(扩展双精度)。 nan 数与 infinite 数的区别是:infinite 数的 significand 部分为 0 值(扩展双精度的 bit63 位为 1);而 nan 数的 significand 部分不为 0 值。
我们先看看如下的代码:
>>> inf = float("inf") >>> ninf = float("-inf") >>> nan = float("nan") >>> inf is inf true >>> ninf is ninf true >>> nan is nan true >>> inf == inf true >>> ninf == ninf true >>> nan == nan false >>> inf is float("inf") false >>> ninf is float("-inf") false >>> nan is float("nan") false >>> inf == float("inf") true >>> ninf == float("-inf") true >>> nan == float("nan") false
如果你没有尝试过在 python 中判断一个浮点数是否为 nan,对以上的输出结果肯定会感到诧异。首先,对于正负无穷和 nan 自身与自身用 is 操作,结果都是 true,这里好像没有什么问题;但是如果用 == 操作,结果却不一样了, nan 这时变成了 false。如果分别用 float 重新定义一个变量来与它们再用 is 和 == 比较,结果仍然出人意料。出现这种情况的原因稍稍有些复杂,这里就不赘术了,感兴趣可以查阅相关资料。
如果你希望正确的判断 inf 和 nan 值,那么你应该使用 math 模块的 math.isinf 和 math.isnan 函数:
>>> import math >>> math.isinf(inf) true >>> math.isinf(ninf) true >>> math.isnan(nan) true >>> math.isinf(float("inf")) true >>> math.isinf(float("-inf")) true >>> math.isnan(float("nan")) true
这样便准确无误了。既然我在谈论这个问题,就是再忠告:不要在 python 中试图用 is 和 == 来判断一个对象是否是正负无穷或者 nan。你就乖乖的用 math 模块吧,否则就是引火烧身。
当然也有别的方法来作判断,以下用 nan 来举例,但仍然推荐用 math 模块,免得把自己弄糊涂。
用对象自身判断自己
>>> def isnan(num): ... return num != num ... >>> isnan(float("nan")) true
用 numpy 模块的函数
>>> import numpy as np >>> >>> np.isnan(np.nan) true >>> np.isnan(float("nan")) true >>> np.isnan(float("inf")) false
numpy 的 isnan 函数还可以对整个 list 进行判断:
>>> lst = [1, float("nan"), 2, 3, np.nan, float("-inf"), 4, np.nan] >>> lst [1, nan, 2, 3, nan, -inf, 4, nan] >>> np.isnan(lst) array([false, true, false, false, true, false, false, true], dtype=bool)
这里的 np.isnan 返回布尔值数组,如果对应位置为 nan,返回 true,否则返回 false。
更多关于python中inf与nan的判断问题详解。
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