Java中的数学问题；计算得出的不可思议的 NaN

Question

我正在开展一个项目，该项目基于这些查询的结果进行大量查询和一些数学建模，最后是一些评分（阅读：“执行时间太长，无法彻底测试”）。

最近我在我的代码中发现了一个相当新的问题/错误；一些结果得到NaN 的分数值！以下是分数的计算方式：

请注意，pfound、psig 是 doubles，始终为正或 0

Double  score1 = (pfound!=0) ? (Math.log(factorial((int)psig + 1))/pfound) : 0;

score1 = score1 * alpha_coeff[0];
if (score1.isInfinite())
    throw new RuntimeException(p.getName() + " score1 = Inf");
else if(score1.isNaN())
    throw new RuntimeException(p.getName() + " score1 = NaN");

我已经检查了触发 NaN 的可能原因，但我相信大多数情况下它应该是安全的：

1. 我已经在检查 pfound == 0（所以没有除以零）

2. Math.log() 的参数不能为负值

我怀疑factorial()（将阶乘返回为long 的自定义函数）是否返回long 大到不能在不损失精度的情况下转换为double或类似的东西。我检查了Long.doubleValue()，如果它的参数导致NaN，显然它会生成NaN。

有没有cmets？我在这里错过了一些基本的东西吗？

Answer 1

如果您的阶乘对 x 进行天真的评估！ = 1 * 2 * 3 ...，我敢打赌，您要的是一个不适合您使用的参考的数字的阶乘。

两条建议：

1. 如果是这种情况，请尝试 BigDecimal
2. 使用gamma function 而不是幼稚的实现。

n > 12 的阶乘(n) 的递归是一个非常糟糕、幼稚的想法。你并没有认真考虑过这样的事情，是吗？

Answer 2

NaN 通过各种算术运算传播，因此即使您正确检查此处的条件，它们也可能是从其他地方引入的。

我怀疑是 alpha_coeff[0] 或 pfound - 尝试检查这些是否为 NaN。

NaN 也可能是阶乘函数的结果，具体取决于它的定义方式。编辑：刚刚注意到您指定这会产生很长的值，因此阶乘不能产生 NaN，另一方面，如果溢出会导致 log() 中的 NaN，它可能会产生负面结果。

Answer 3

您不应该明确地将双精度数与零进行比较 - 它几乎永远不会起作用。最好做这样的事情：

double EPS = 0.0000001;
if (Math.abs (pfound) < EPS) { //pfound is null } 

我看到的唯一可以产生 NaN 的地方是 Math.log。从其文档中：

1. 如果参数为 NaN 或小于零，则结果为 NaN。
2. 如果参数为正无穷大，则结果为正 无穷大。
3. 如果参数为正零或负零，则结果为 负无穷大。

我认为pfound 包含接近零的负值，这就是你得到 NaN 的原因。尝试在调试器中跟踪变量值。