No.041【Python】無限大を表す" inf "について②

前回に引き続き、無限大を表す「inf」について書いていきます。

I'll write about "inf()",which indicates infinity.

■ infによる判定：==／math.isinf()／ np.isinf()

 Judgement by "inf"

>>> # 参考例:float型 最大値を超える・範囲内の値
>>> # eXXX = 10のXXX乗とする
>>> import math
>>> import numpy as np
>>> 
>>> print(1e1000)
inf
>>> 
>>> print(1e100)
1e+100

■ == 演算子

 Calculation with "=="

>>> # 値が無限であるかを判定
>>> 
>>> print(1e1000 == float("inf"))
True
>>> 
>>> print(1e100 == float("inf"))
False

>>> # infの作成方法は複数あり、どれを使っても問題はない
>>> 
>>> print(float("inf") == math.inf == np.inf)
True
>>> 
>>> print(1e1000 == math.inf)
True
>>> 
>>> print(1e1000 == np.inf)
True
>>> 
>>> print(1e100 == math.inf)
False
>>> 
>>> print(1e100 == np.inf)
False

>>> # 以下式でも、判定結果は真(True)となる
>>> 
>>> print(float("inf") == float("inf") * 100)
True

■ mathモジュール：math.isinf( )

 Math module as for inf

>>> # math.isinf()の場合、負の無限に対しても真(True)を返す
>>> 
>>> print(math.isinf(1e1000))
True
>>> 
>>> print(math.isinf(1e100))
False
>>> 
>>> print(math.isinf(-1e1000))
True

■ NumPy：np.isinf( )

 NumPy as for inf

>>> # 上記 mathモジュールと同様、負の無限に対しても真(True)を返す
>>> 
>>> print(np.isinf(1e1000))
True
>>> 
>>> print(np.isinf(1e100))
False
>>> 
>>> print(np.isinf(-1e1000))
True

>>> # 引数にNumPy配列 "ndarray" を指定可能
>>> # 正負のing → "True", その他 → Falseとなる同サイズの"ndarray"を返す
>>> 
>>> a_inf = np.array([1, np.inf, 3, -np.inf])
>>> 
>>> print(a_inf)
[  1.  inf   3. -inf]
>>> 
>>> print(type(a_inf))
<class 'numpy.ndarray'>
>>> 
>>> print(np.isinf(a_inf))
[False  True False  True]
>>> 
>>> 
>>> a_inf[np.isinf(a_inf)] = 0
>>> 
>>> print(a_inf)
[1. 0. 3. 0.]

■ infの比較

 Infinite comparison

>>> # 比較演算子(>, <)でinfの比較が可能
>>> 
>>> # float および inf の値と比較が可能
>>> # ただし、nanの比較は Falseとなる

■ floatとの比較

 Comparison with "float"

>>> import sys
>>> 
>>> print(sys.float_info.max)
1.7976931348623157e+308
>>> 
>>> print(float("inf") > sys.float_info.max)
True
>>> 
>>> print(-float("inf") < sys.float_info.max)
True

■ nanとの比較

 Comparison with "nan"

>>> # 前述の通り、 nanとの比較は全て"False"となる
>>> 
>>> print(float("inf") > float("nan"))
False
>>> 
>>> print(float("inf") < float("nan"))
False
>>> 
>>> print(float("inf") == float("nan"))
False

■ 整数との比較

 Calculation with "integer"

>>> print(float("inf") > 100)
True

>>> # Python3では、integerの上限はない
>>> # ただし、infはそれよりも値が大きい
>>> 
>>> large_int = int(sys.float_info.max) * 100
>>> 
>>> print(large_int)
17976931348623157081452742373170435679807056752584499659891747680315726078002853876058955863276687817154045895351438246423432132688946418276846754670353751698604991057655128207624549009038932894407586850845513394230458323690322294816580855933212334827479782620414472316873817718091929988125040402618412485836800
>>> 
>>> print(type(large_int))
<class 'int'>
>>> 
>>> print(large_int > sys.float_info.max)
True
>>> 
>>> print(float("inf") > large_int)
True

>>> # float最大値以下のintの値は、float()でfloatに変換可能
>>> # ただし、floatの最大値を超える場合なNG
>>> 
>>> print(float(10**306))
1e+306
>>> 
>>> print(float(10**309))
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#156>", line 1, in <module>
    print(float(10**309))
OverflowError: int too large to convert to float

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