關於Python中Inf與Nan的判斷問題詳解

這篇文章主要介紹了關於Python中Inf與Nan的判斷問題，文中介紹的很詳細，對大家具有一定的參考價值，有需要的朋友們下面來一起看看吧。

大家都知道 在Python 中可以用以下方式表示正負無窮：

float("inf") # 正无穷
float("-inf") # 负无穷

利用 inf(infinite) 乘以 0 會得到 not-a-n(NN(Naumber)。如果一個數字超出 infinite，那就是一個 NaN（not a number）數。在 NaN 數中，它的 exponent 部分為可表達的最大值，即 FF（單精度）、7FF（雙精度）和 7FFF（擴展雙精度）。 NaN 數與 infinite 數的差異是：infinite 數的 significand 部分為 0 值（擴展雙精確度的 bit63 位元為 1）；而 NaN 數的 significand 部分不為 0 值。

我們先看看如下的程式碼：

>>> 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

如果你沒有嘗試在 Python 中判斷一個浮點數是否為 NaN，對以上的輸出結果肯定會感到詧異。首先，對於正負無窮和 NaN 自身與自身用 is 操作，結果都是 True，這裡好像沒有什麼問題；但是如果用 == 操作，結果卻不一樣了， NaN 這時變成了 False。如果分別用 float 重新定義一個變數來與它們再用 is 和 == 比較，結果仍然出乎意料。造成這種情況的原因稍微複雜，這裡就不贅術了，有興趣查閱相關資料。

如果你希望正確的判斷 Inf 和 Nan 值，那麼你應該使用 math 模組的

math.isinf 和 math.isnan 函數：

>>> 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

。既然我在談論這個問題，那就是再忠告：不要在 Python 中試圖用 is 和 == 來判斷一個物件是否是正負無窮或 NaN。你就乖乖的用 math 模組吧，否則就是引火燒身。

當然也有別的方法來做判斷，以下用 NaN 來舉例，但仍然推薦用 math 模組，免得把自己弄糊塗。

用物件來判斷自己

>>> def isnan(num):
...  return num != num
... 
>>> isnan(float("nan"))
True

用numpy 模組的函數

用numpy 模組的函數

>>> import numpy as np
>>> 
>>> np.isnan(np.nan)
True
>>> np.isnan(float("nan"))
True
>>> np.isnan(float("inf"))
False

這裡的

np.isnan

返回布林值數組，如果對應位置為NaN，返回True，否則返回False。

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