关于Python中Inf与Nan的判断问题详解

yipeiwu_com7年前Python基础

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。

总结

以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助,如果有疑问大家可以留言交流。

相关文章

Django应用程序中如何发送电子邮件详解

Django应用程序中如何发送电子邮件详解

前言 在Django应用程序中发送电子邮件最常见的用例是密码重置、帐户激活和发送与您的应用程序相关的一般通知。下面来看看详细的介绍吧。 配置Django发送电子邮件 要配置您的Djang...

python实现通过pil模块对图片格式进行转换的方法

本文实例讲述了python实现通过pil模块对图片格式进行转换的方法。分享给大家供大家参考。具体分析如下: python的pil模块相当的智能,如果你需要对图片格式进行转换,比如jpg转...

Python fileinput模块使用实例

fileinput模块可以遍历文本文件的所有行.它的工作方式和readlines很类似,不同点在于,它不是将全部的行读到列表中而是创建了一个xreadlines对象. 下面是filein...

打印出python 当前全局变量和入口参数的所有属性

def cndebug(obj=False): """ Author : Nemon Update : 2009.7.1 TO use : cndebug(obj) or cndebug...

python 多线程中子线程和主线程相互通信方法

需求:主线程开启了多个线程去干活,每个线程需要完成的时间不同,但是在干完活以后都要通知给主线程 下面上代码: #!/usr/bin/python # coding:utf8 '''...