Czy można ustawić liczbę NaN lub nieskończoność?

202

Czy NaNw Pythonie można ustawić element tablicy ?

Dodatkowo, czy można ustawić zmienną na +/- nieskończoność? Jeśli tak, to czy jest jakaś funkcja sprawdzająca, czy liczba jest nieskończonością?

Pion
źródło
3
stackoverflow.com/questions/944700 mówi, jak sprawdzić NaN. W przypadku Inf i -Inf można testować za pomocą ==, ale to nie działa dla NaN z powodu reguł IEEE754 dla NaN.
David Heffernan,
Myślę, że najbardziej niezawodnym sposobem jest użycie odpowiednich funkcji, takich jak isinfi isnanzgodnie z zapewnieniem numpy. Zobacz moją odpowiedź poniżej.
Olivier Verdier

Odpowiedzi:

271

Rzuć z ciągu za pomocą float():

>>> float('NaN')
nan
>>> float('Inf')
inf
>>> -float('Inf')
-inf
>>> float('Inf') == float('Inf')
True
>>> float('Inf') == 1
False
moinudin
źródło
1
To nauczy mnie, żebym nie wskoczył z żartem przed przeczytaniem pytania po raz drugi !! Przepraszam! To powiedziawszy, nie zaszkodzi powiedzieć tak samo, ponieważ łatwo wpaść w pułapkę, NaN! = NaN
David Heffernan
2
zauważ także: >>> float ('Inf') - float ('Inf') ===> nan
ntg
76

Tak, możesz numpydo tego użyć .

import numpy as np
a = arange(3,dtype=float)

a[0] = np.nan
a[1] = np.inf
a[2] = -np.inf

a # is now [nan,inf,-inf]

np.isnan(a[0]) # True
np.isinf(a[1]) # True
np.isinf(a[2]) # True
Olivier Verdier
źródło
21
W Pythonie> = 2.6 możesz po prostu użyć math.isnan()imath.isinf()
Agos
8
numpyjest dość ciężkim importem, jeśli wszystko czego chcesz to NaNlubinf
cz
1
Jeśli wszystko, czego potrzebujesz, to NaNlub Inf, mógłbyś from numpy import nan, infistnieć od czasu postawienia tego pytania.
andrewgu
37

Czy można ustawić liczbę NaN lub nieskończoność?

Tak, w rzeczywistości istnieje kilka sposobów. Kilka działa bez żadnego importu, inne wymagają import, jednak dla tej odpowiedzi ograniczę biblioteki w przeglądzie do biblioteki standardowej i NumPy (która nie jest biblioteką standardową, ale bardzo popularną biblioteką innej firmy).

W poniższej tabeli podsumowano sposoby tworzenia nieskończonej liczby lub dodatniej lub ujemnej nieskończoności float:

╒══════════╤══════════════╤════════════════════╤════════════════════╕
   result  NaN           Infinity            -Infinity          
 module                                                         
╞══════════╪══════════════╪════════════════════╪════════════════════╡
 built-in  float("nan")  float("inf")        -float("inf")      
                         float("infinity")   -float("infinity") 
                         float("+inf")       float("-inf")      
                         float("+infinity")  float("-infinity") 
├──────────┼──────────────┼────────────────────┼────────────────────┤
 math      math.nan      math.inf            -math.inf          
├──────────┼──────────────┼────────────────────┼────────────────────┤
 cmath     cmath.nan     cmath.inf           -cmath.inf         
├──────────┼──────────────┼────────────────────┼────────────────────┤
 numpy     numpy.nan     numpy.PINF          numpy.NINF         
           numpy.NaN     numpy.inf           -numpy.inf         
           numpy.NAN     numpy.infty         -numpy.infty       
                         numpy.Inf           -numpy.Inf         
                         numpy.Infinity      -numpy.Infinity    
╘══════════╧══════════════╧════════════════════╧════════════════════╛

Kilka uwag do stołu:

  • floatKonstruktor jest rzeczywiście wielkość liter, więc można również użyć float("NaN")albo float("InFiNiTy").
  • cmathI numpystałe powrotu zwykły Python floatobiektów.
  • To numpy.NINFwłaściwie jedyna stała, o której wiem, że nie wymaga -.
  • Możliwe jest tworzenie złożonych NaN i Infinity za pomocą complexi cmath:

    ╒══════════╤════════════════╤═════════════════╤═════════════════════╤══════════════════════╕
       result  NaN+0j          0+NaNj           Inf+0j               0+Infj               
     module                                                                               
    ╞══════════╪════════════════╪═════════════════╪═════════════════════╪══════════════════════╡
     built-in  complex("nan")  complex("nanj")  complex("inf")       complex("infj")      
                                                complex("infinity")  complex("infinityj") 
    ├──────────┼────────────────┼─────────────────┼─────────────────────┼──────────────────────┤
     cmath     cmath.nan ¹     cmath.nanj       cmath.inf ¹          cmath.infj           
    ╘══════════╧════════════════╧═════════════════╧═════════════════════╧══════════════════════╛

    Opcje z ¹ zwracają zwykły float, a nie a complex.

czy jest jakaś funkcja sprawdzająca, czy liczba jest nieskończonością?

Tak, istnieje - w rzeczywistości istnieje kilka funkcji NaN, Infinity i ani Nan, ani Inf. Jednak te predefiniowane funkcje nie są wbudowane, zawsze wymagają import:

╒══════════╤═════════════╤════════════════╤════════════════════╕
      for  NaN          Infinity or     not NaN and        
                        -Infinity       not Infinity and   
 module                                 not -Infinity      
╞══════════╪═════════════╪════════════════╪════════════════════╡
 math      math.isnan   math.isinf      math.isfinite      
├──────────┼─────────────┼────────────────┼────────────────────┤
 cmath     cmath.isnan  cmath.isinf     cmath.isfinite     
├──────────┼─────────────┼────────────────┼────────────────────┤
 numpy     numpy.isnan  numpy.isinf     numpy.isfinite     
╘══════════╧═════════════╧════════════════╧════════════════════╛

Ponownie kilka uwag:

  • Funkcje cmathi numpydziałają również dla złożonych obiektów, sprawdzą, czy częścią rzeczywistą lub urojoną jest NaN lub Infinity.
  • Funkcje numpydziałają również dla numpytablic i wszystkiego, co można przekonwertować na jedną (np. Listy, krotki itp.)
  • Istnieją również funkcje, które jawnie sprawdzają dodatnią i ujemną nieskończoność w NumPy: numpy.isposinfi numpy.isneginf.
  • Panda oferuje dwie dodatkowe funkcje do sprawdzania NaN: pandas.isnai pandas.isnull(ale nie tylko NaN, to także pasuje Nonei NaT)
  • Mimo że nie ma żadnych wbudowanych funkcji, łatwo byłoby je utworzyć samodzielnie (pominąłem tutaj sprawdzanie typu i dokumentację):

    def isnan(value):
        return value != value  # NaN is not equal to anything, not even itself
    
    infinity = float("infinity")
    
    def isinf(value):
        return abs(value) == infinity 
    
    def isfinite(value):
        return not (isnan(value) or isinf(value))

Podsumowując oczekiwane wyniki dla tych funkcji (zakładając, że dane wejściowe są zmiennoprzecinkowe):

╒════════════════╤═══════╤════════════╤═════════════╤══════════════════╕
          input  NaN    Infinity    -Infinity    something else   
 function                                                         
╞════════════════╪═══════╪════════════╪═════════════╪══════════════════╡
 isnan           True   False       False        False            
├────────────────┼───────┼────────────┼─────────────┼──────────────────┤
 isinf           False  True        True         False            
├────────────────┼───────┼────────────┼─────────────┼──────────────────┤
 isfinite        False  False       False        True             
╘════════════════╧═══════╧════════════╧═════════════╧══════════════════╛

Czy w Pythonie można ustawić element tablicy na NaN?

Na liście nie ma problemu, zawsze możesz tam dołączyć NaN (lub Infinity):

>>> [math.nan, math.inf, -math.inf, 1]  # python list
[nan, inf, -inf, 1]

Jednak jeśli chcesz dołączyć go do array(na przykład array.arraylub numpy.array), typ tablicy musi być floatlub, complexponieważ w przeciwnym razie spróbuje sprowadzić ją do typu tablic!

>>> import numpy as np
>>> float_numpy_array = np.array([0., 0., 0.], dtype=float)
>>> float_numpy_array[0] = float("nan")
>>> float_numpy_array
array([nan,  0.,  0.])

>>> import array
>>> float_array = array.array('d', [0, 0, 0])
>>> float_array[0] = float("nan")
>>> float_array
array('d', [nan, 0.0, 0.0])

>>> integer_numpy_array = np.array([0, 0, 0], dtype=int)
>>> integer_numpy_array[0] = float("nan")
ValueError: cannot convert float NaN to integer
MSeifert
źródło
1
Uwaga: math.isnannie działa z liczbami zespolonymi. Użyj math.isnan(x.real) or math.isnan(x.imag)zamiast tego.
Jonathan H
2

Korzystając z Python 2.4, spróbuj

inf = float("9e999")
nan = inf - inf

Mam do czynienia z tym problemem, gdy przenosiłem simplejson na urządzenie osadzone, na którym działa Python 2.4, float("9e999")to naprawiło. Nie używaj inf = 9e999, musisz przekonwertować go z ciągu. -infdaje -Infinity.


źródło