為什么numpy中的“ NaN”比“ -np.inf”“小”？

Question

在涉及np.min或np.argmin任何比較中， NaN小於-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

我想這可能與NaN值返回False的任何比較的副作用，但是當您“碰巧”有時以數組中的NaN值結尾時，這種恕我直言會帶來一些相當煩人的效果。 np.nanmin或np.nanargmin的使用有些感覺像是在現有行為基礎上以某種方式添加的np.nanmin np.nanargmin 。

除了文檔中的注釋外：“ 傳播NaN值，也就是說，如果至少一項是NaN，則相應的最小值也將是NaN。要忽略NaN值（MATLAB行為），請使用nanmin。找不到解釋這種行為背后原因的任何東西。這是想要的還是NaN值的特定內部表示的副作用？為什么？

Answer 1

正如@Dunno在評論中提到的，將NaN與數字進行比較並沒有太多意義，因此這種行為可能是可以的。 IEEE 754標准說明了將NaN與數字進行比較的方法：

可能存在四種互斥關系：小於，相等，大於和無序。 當至少一個操作數為NaN時，出現最后一種情況。 每個NaN都應將無序與所有事物（包括自身）進行比較

根據標准，這是：

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

將導致“無序”結果，因此它屬於“小於”關系是不正確的。

Answer 2

因此，您可能已經知道：

“ inf”是無窮大-一個大於任何其他值的值。 因此，“-inf”小於任何其他值。請記住，該值是一個數字。

“ nan”表示不是數字。

因此，如果根據您在上面聲明的數組“ m，n”以及一旦對其中任何一個執行“ np.min（）”，實際上發生的就是在遇到“ nan”時其他元素就不會檢查或比較並執行以下語句並返回值：

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

因此返回“ nan”作為函數的答案！

檢查此代碼，遇到第一個“ nan”后立即返回，並在相應函數中返回其位置

    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

並且“ np.nan <-np.inf”和“ np.nan> -np.inf”之類的操作返回“ False”，因為“ nan”在此處不能與任何數字“ -inf”和“ False”進行比較在上述每種情況下，操作都不是比較的答案，而是由於一種異常或上述代碼的執行，這是由於邏輯錯誤而引起的，因為盡管無窮大，但相對於“無”而言到一個數字！

因此，如果刪除數組中的所有“ nan”，然后通過“ np.nanmin（）”計算min，則輸出將如預期的那樣-inf，這不會出現問題！

因此，“ Nan”不小於或大於“ inf”或“ -inf”，因為實際上它與任何這些數字或任何數字都不可比，與任何數字相比，它將返回“ False”！

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

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

等等 ...............

希望能幫助到你 ！！