在 Python 中单独测试正无穷大或负无穷大

Question

math.isinf() 测试合并在一起的正无穷或负无穷。什么是 pythonic 的方式来明确地测试它们？

测试正无穷大的方法：

1. x == float('+inf')
2. math.isinf(x) and x > 0

测试负无穷大的方法：

1. x == float('-inf')
2. math.isinf(x) and x < 0

拆卸方式一：

>>> def ispinf1(x): return x == float("inf")
...
>>> dis.dis(ispinf1)
  1           0 LOAD_FAST                0 (x)
              3 LOAD_GLOBAL              0 (float)
              6 LOAD_CONST               1 ('inf')
              9 CALL_FUNCTION            1
             12 COMPARE_OP               2 (==)
             15 RETURN_VALUE

拆卸方式二：

>>> def ispinf2(x): return isinf(x) and x > 0
...
>>> dis.dis(ispinfs)
  1           0 LOAD_GLOBAL              0 (isinf)
              3 LOAD_FAST                0 (x)
              6 CALL_FUNCTION            1
              9 JUMP_IF_FALSE_OR_POP    21
             12 LOAD_FAST                0 (x)
             15 LOAD_CONST               1 (0)
             18 COMPARE_OP               4 (>)
        >>   21 RETURN_VALUE

This answer 似乎更喜欢方式 2，除了 x>0。

Answer 1

“pythonic”的方式是采用可读和可维护的方式。

也就是说，x == float("inf") 和 x == float("-inf") 对我来说更具可读性，我更喜欢它们。 math.isinf(x) and x > 0 更快，但每次调用只需要大约 40 纳秒。

因此，除非您检查大量数字，否则运行时间不会有太大差异。

Answer 2

还有numpy

>>> import numpy as np
>>> np.isneginf([np.inf, 0, -np.inf])
array([False, False,  True], dtype=bool)
>>> np.isposinf([np.inf, 0, -np.inf])
array([ True, False, False], dtype=bool)

然后就是一般isinf

>>> np.isinf([np.inf, 0, -np.inf])
array([ True, False,  True], dtype=bool)

Answer 3

这里有一些jupyterlab计时测试，看看什么是最快的方式（从最慢到最快排序）：

准备工作：

import math
import numpy as np
n = 100000000
a = list(range(n))
a.extend([np.inf, float('inf'), math.inf])

结果：

%%time
def inf_to_none(x):
    if np.isinf(x):
        return None
    else:
        return x
r = list(map(inf_to_none, a))

>> CPU times: user 1min 30s, sys: 481 ms, total: 1min 31s
Wall time: 1min 31s


%%time
def inf_to_none(x):
    if x == float('inf'):
        return None
    else:
        return x
r = list(map(inf_to_none, a))

>> CPU times: user 19.6 s, sys: 494 ms, total: 20.1 s
Wall time: 20.2 s


%%time
def inf_to_none(x):
    if math.isinf(x):
        return None
    else:
        return x
r = list(map(inf_to_none_math, a))

>> CPU times: user 15 s, sys: 292 ms, total: 15.3 s
Wall time: 15.3 s


%%time
d = {np.inf: None}
l = lambda x: d.get(x,x)
r = list(map(l, a))

>> CPU times: user 11.7 s, sys: 256 ms, total: 12 s
Wall time: 12 s


%%time
def inf_to_none(x):
    if x == np.inf:
        return None
    else:
        return x
r = list(map(inf_to_none, a))

>> CPU times: user 11.2 s, sys: 280 ms, total: 11.5 s
Wall time: 11.5 s


%%time
def inf_to_none(x):
    if x == math.inf:
        return None
    else:
        return x
r = list(map(inf_to_none, a))

>> CPU times: user 11 s, sys: 276 ms, total: 11.3 s
Wall time: 11.3 s

我认为这些结果很有趣，可以简短地使用== 进行比较。