为什么numpy中的“ NaN”比“ -np.inf”“小”？

Question

在涉及np.min或np.argmin任何比较中， NaN小于-np.inf的原因是什么？

import numpy as np
In [73]: m = np.array([np.nan, 1., 0., -np.inf])
In [74]: n = np.array([-np.inf, 1., 0., np.nan])

# Huh??
In [75]: np.min(m)
Out[75]: nan
In [76]: np.min(n)
Out[76]: nan

# Same for np.argmin
In [77]: np.argmin(m)
Out[77]: 0
In [78]: np.argmin(n)
Out[78]: 3

# Its all false!
In [79]: np.nan < -np.inf
Out[79]: False

In [80]: np.nan > -np.inf
Out[80]: False

# OK, that seems to fix it, but its not necessarily elegant
In [81]: np.nanmin(m)
Out[81]: -inf

In [82]: np.nanargmin(m)
Out[82]: 3

我想这可能与NaN值返回False的任何比较的副作用，但是当您“碰巧”有时以数组中的NaN值结尾时，这种恕我直言会带来一些相当烦人的效果。 np.nanmin或np.nanargmin的使用有些感觉像是在现有行为基础上以某种方式添加的np.nanmin np.nanargmin 。

除了文档中的注释外：“ 传播NaN值，也就是说，如果至少一项是NaN，则相应的最小值也将是NaN。要忽略NaN值（MATLAB行为），请使用nanmin。找不到解释这种行为背后原因的任何东西。这是想要的还是NaN值的特定内部表示的副作用？为什么？

Answer 1

正如@Dunno在评论中提到的，将NaN与数字进行比较并没有太多意义，因此这种行为可能是可以的。 IEEE 754标准说明了将NaN与数字进行比较的方法：

可能存在四种互斥关系：小于，相等，大于和无序。 当至少一个操作数为NaN时，出现最后一种情况。 每个NaN都应将无序与所有事物（包括自身）进行比较

根据标准，这是：

# Its all false!
In [79]: np.nan < -np.inf
Out[79]: False

将导致“无序”结果，因此它属于“小于”关系是不正确的。

Answer 2

因此，您可能已经知道：

“ inf”是无穷大-一个大于任何其他值的值。 因此，“-inf”小于任何其他值。请记住，该值是一个数字。

“ nan”表示不是数字。

因此，如果根据您在上面声明的数组“ m，n”以及一旦对其中任何一个执行“ np.min（）”，实际上发生的就是在遇到“ nan”时其他元素就不会检查或比较并执行以下语句并返回值：

 if (@isnan@(mp)) { /* nan encountered; it's maximal */ return 0; } 

因此返回“ nan”作为函数的答案！

检查此代码，遇到第一个“ nan”后立即返回，并在相应函数中返回其位置

    In [1]: import numpy as np

    In [2]: m = np.array([1., 0., -np.inf, np.nan])

    In [3]: n = np.array([np.nan, 1., np.nan, 0.])

    In [4]: np.argmin(m)
    Out[4]: 3

    In [5]: np.argmin(n)
    Out[5]: 0

并且“ np.nan <-np.inf”和“ np.nan> -np.inf”之类的操作返回“ False”，因为“ nan”在此处不能与任何数字“ -inf”和“ False”进行比较在上述每种情况下，操作都不是比较的答案，而是由于一种异常或上述代码的执行，这是由于逻辑错误而引起的，因为尽管无穷大，但相对于“无”而言到一个数字！

因此，如果删除数组中的所有“ nan”，然后通过“ np.nanmin（）”计算min，则输出将如预期的那样-inf，这不会出现问题！

因此，“ Nan”不小于或大于“ inf”或“ -inf”，因为实际上它与任何这些数字或任何数字都不可比，与任何数字相比，它将返回“ False”！

    In [1]: np.nan < 1
    Out[1]: False

    In [2]: np.nan > 1
    Out[2]: False

等等 ...............

希望能帮助到你 ！！