關(guān)于Python中Inf與Nan的判斷問(wèn)題詳解

更新時(shí)間：2017年02月08日 08:36:54 作者：Huoty

這篇文章主要介紹了關(guān)于Python中Inf與Nan的判斷問(wèn)題，文中介紹的很詳細(xì)，對(duì)大家具有一定的參考價(jià)值，有需要的朋友們下面來(lái)一起看看吧。

大家都知道在Python 中可以用如下方式表示正負(fù)無(wú)窮：

float("inf") # 正無(wú)窮
float("-inf") # 負(fù)無(wú)窮

利用 inf(infinite) 乘以 0 會(huì)得到 not-a-number(NaN) 。如果一個(gè)數(shù)超出 infinite，那就是一個(gè) NaN（not a number）數(shù)。在 NaN 數(shù)中，它的 exponent 部分為可表達(dá)的最大值，即 FF（單精度）、7FF（雙精度）和 7FFF（擴(kuò)展雙精度）。 NaN 數(shù)與 infinite 數(shù)的區(qū)別是：infinite 數(shù)的 significand 部分為 0 值（擴(kuò)展雙精度的 bit63 位為 1）；而 NaN 數(shù)的 significand 部分不為 0 值。

我們先看看如下的代碼：

>>> 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(méi)有嘗試過(guò)在 Python 中判斷一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)是否為 NaN，對(duì)以上的輸出結(jié)果肯定會(huì)感到詫異。首先，對(duì)于正負(fù)無(wú)窮和 NaN 自身與自身用 is 操作，結(jié)果都是 True，這里好像沒(méi)有什么問(wèn)題；但是如果用 == 操作，結(jié)果卻不一樣了， NaN 這時(shí)變成了 False。如果分別用 float 重新定義一個(gè)變量來(lái)與它們?cè)儆?is 和 == 比較，結(jié)果仍然出人意料。出現(xiàn)這種情況的原因稍稍有些復(fù)雜，這里就不贅術(shù)了，感興趣可以查閱相關(guān)資料。

如果你希望正確的判斷 Inf 和 Nan 值，那么你應(yīng)該使用 math 模塊的 math.isinf 和 math.isnan 函數(shù)：

>>> 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

這樣便準(zhǔn)確無(wú)誤了。既然我在談?wù)撨@個(gè)問(wèn)題，就是再忠告：不要在 Python 中試圖用 is 和 == 來(lái)判斷一個(gè)對(duì)象是否是正負(fù)無(wú)窮或者 NaN。你就乖乖的用 math 模塊吧，否則就是引火燒身。

當(dāng)然也有別的方法來(lái)作判斷，以下用 NaN 來(lái)舉例，但仍然推薦用 math 模塊，免得把自己弄糊涂。

用對(duì)象自身判斷自己

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

用 numpy 模塊的函數(shù)

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

Numpy 的 isnan 函數(shù)還可以對(duì)整個(gè) list 進(jìn)行判斷：

>>> 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)

這里的 np.isnan 返回布爾值數(shù)組，如果對(duì)應(yīng)位置為 NaN，返回 True，否則返回 False。

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作能帶來(lái)一定的幫助，如果有疑問(wèn)大家可以留言交流。

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