Python 如何表示无限大的数

在本文中，我们将向您展示如何在Python中表示一个 无限大 的数。

无穷大 是一个未定义的数，可以是正数或负数。一个数用来表示无穷大；两个数值的和可能是一个数值但不同的模式；它可能具有负值或正值。

所有对无穷大的算术操作，无论是求和、减法、乘法还是其他任何操作，结果始终是一个无限大的数。

在计算机科学领域中，无穷大通常用于评估和优化在大规模上进行计算的算法。

Python中的无穷大

为什么无穷大是浮点数据类型而不是整数数据类型，原因是整数在Python中的表示方式。一个整数数值以二进制形式表示，例如，值 7 表示为 0111 。

在Python中没有办法将无穷大表示为整数。这是其他几种流行的编程语言的一个基本特征。然而，因为Python是一种动态类型语言，您可以使用 float(inf) 表达无穷大作为一个整数。

因此，我们无法在Python中表示无穷大，或者可以说没有办法将无穷大表示为整数。然而， float(inf) 可以作为一个整数来使用。

Positive Infinity: inf
Negative Infinity: -inf

使用float(‘inf’)表示无穷大数

因为无穷大可以是正数也可以是负数，它可以分别表示为 float(‘inf’) 和 float(‘-inf’) 。

步骤

以下是执行所需任务的算法/步骤：

使用 float(‘inf’) 获取正无穷大的整数值，并创建一个变量来存储它。
打印正无穷大的值。
使用 float(‘-inf’) 获取负无穷大的整数值，并创建一个变量来存储它。
打印负无穷大的值。

示例

以下程序使用 float(‘inf’) 返回正无穷大的值：

# getting a positive infinite integer value using the float(inf) function
positiveInfinity = float('inf')

# printing a positive infinite integer value
print('Positive Infinity value = ', positiveInfinity)

# getting a negative infinite integer value
negativeInfinity = float('-inf')

# printing a negative infinite integer value
print('Negative Infinity value = ', negativeInfinity)

输出

在执行以上程序时，会产生以下输出结果：

Positive Infinity value = inf
Negative Infinity value = -inf

使用数学模块表示无穷大数

我们可以使用数学模块来表示一个无穷大的值，然而，它只适用于Python 3.5或更高版本。因为无穷大可以是正数也可以是负数，所以分别用 math.inf 和 -math.inf 来表示。

示例

# importing math module
import math

# printing a positive infinite integer value using math.inf
print('Positive Infinity value = ', math.inf)

# printing a negative infinite integer value using -math.inf
print('Negative Infinity value = ', -math.inf)

输出

执行上述程序后将生成以下输出-

Positive Infinity value = inf
Negative Infinity value = -inf

使用Decimal()函数表示无穷大数

我们使用 Decimal(‘Infinity’) 来表示正无穷大，使用 Decimal(‘-Infinity’) 来表示负无穷大，以使用十进制模块来表示无穷大。

示例

# importing Decimal from the decimal module
from decimal import Decimal

# printing a positive infinite integer value using the Decimal() function
print('Positive Infinity value = ', Decimal('Infinity'))

# printing a negative infinite integer value using the Decimal() function
print('Negative Infinity value = ', Decimal('-Infinity'))

输出

执行上面的程序后，将产生以下输出结果：

Positive Infinity value = Infinity
Negative Infinity value = -Infinity

在NumPy模块中表示无穷大的方法

另一种在Python中表示无穷大的方法是使用 NumPy 模块，其中 np.inf 和-np.inf分别表示正无穷和负无穷。

NumPy是一个专为在Python中高效处理数组而设计的Python库。它执行速度快，易于学习，并且在存储方面高效。

示例

# importing NumPy module
import numpy as np

# printing a positive infinite integer value using numpy.inf
print('Positive Infinity value = ', np.inf)

# printing a negative infinite integer value using -numpy.inf
print('Negative Infinity value = ', -np.inf)

输出

执行以上程序后，将生成以下输出结果：

Positive Infinity value = inf
Negative Infinity value = -inf

在Python中检查一个数字是否为无穷大

要确定一个给定的数字是否为无穷大，使用math库的 isinf() 方法，该方法返回一个 布尔值 。

示例

# importing numpy and math modules
import numpy as np
import math

# creating a positive infinite integer using numpy.inf
x = np.inf

# creating a negative infinite integer using -numpy.inf
y = -np.inf

# finite integer
z = 40

# checking whether x is infinite number using isinf() function
print(math.isinf(x))

# checking whether y is infinite number using isinf() function
print(math.isinf(y))

# checking whether z is infinite number using isinf() function
print(math.isinf(z))

输出

在执行时，上述程序将生成以下输出 –

True
True
False

在Python中比较无穷大和有限值的比较

将一个无限值与一个有限值进行比较的思想就像简单的事情一样。因为 正无穷大 永远比任何自然数大，而 负无穷大 永远比负数小。

示例

# importing numpy module
import numpy as np
# creating a positive infinite integer using numpy.inf
x = np.inf
# creating a negative infinite integer using -numpy.inf
y = -np.inf
# positive finite integer
z = 40
# negative finite integer
k = -40
# creating a function to compare two numbers(positive and negative infinity)
# by accepting 2 numbers as arguments
def compareNumbers(p, q):
   # checking if p is greater than q i,e, a first number greater than the second
   if p>q:
   # printing True if it is greater
     print("True")
   else:
   # printing False if it is Not greater(less)
     print("False")
# calling the compareNumbers() by passing any of the 2
# above defined variables for comparison
compareNumbers(x, y)
compareNumbers(x, z)
compareNumbers(y, k)
compareNumbers(x, k)
compareNumbers(y, z)