编程语言在什么情况下真正使用无穷值？

Question

因此，在 Ruby 中，有一个指定无穷大的技巧：

1.0/0
=> Infinity

我相信在 Python 中你可以做这样的事情，

float('inf')

尽管这些只是示例，但我确信大多数语言在某些方面都具有无穷大。 您何时会在现实世界中实际使用此构造？ 为什么在范围内使用它比仅使用布尔表达式更好？ 例如

(0..1.0/0).include?(number) == (number >= 0) # True for all values of number
=> true

，总而言之，我正在寻找的是使用 Infinity 的现实原因。

编辑：我正在寻找现实世界的代码。 可以说，当你“可以”使用它时，当人们实际使用它时，这一切都很好。

Answer 1

Dijkstra 算法通常指定无穷大作为图中的初始边权重。 这不一定是“无穷大”，只是一些任意常数，但在 java 中我通常使用 Double.Infinity。 我认为 ruby​​ 也可以类似地使用。

Answer 2

在搜索最小值时，它可以用作初始值。

例如：

min = float('inf')

for x in somelist:
  if x<min: 
    min=x

我更喜欢将 min 最初设置为 somelist 的第一个值

当然，在 Python 中，您应该在大多数情况下使用 min() 内置函数案例。

Answer 3

似乎隐含着“为什么这个功能存在？” 在你的问题中。 原因是 Ruby 和 Python 只是提供对 IEEE 指定的浮点形式指定的全部值的访问。

这个页面似乎描述得很好：
http://steve.hollasch.net/cgindex/coding/ieeefloat.html

因此，您还可以拥有 NaN（非数字）值和 -0.0，但您可能不会立即拥有这些值的实际用途。

Answer 4

在某些物理计算中，您可以将相同数量级的不规则性（即无限数）归一化，将它们两者抵消并得出近似结果。

当您处理极限时，诸如 (无穷大/无穷大) -> 之类的计算 可以达到接近有限的数量。 对于语言来说，能够覆盖常规被零除错误是很有用的。

Answer 5

在实现数学算法时需要使用Infinity 和-Infinity。

在 Ruby 中，Infinity 和 -Infinity 具有很好的比较属性，因此 -Infinity -Infinity -Infinity -Infinity x < Infinity 对于任何实数x。 例如，Math.log(0) 返回 -Infinity，将 0 的属性扩展为 x > 。 y 意味着 Math.log(x) > Math.log(y)。 另外，如果 x > ，Infinity * x 就是 Infinity。 0, -Infinity 如果 x 如果 x 为 0，则为“NaN”（不是数字；即未定义）。

例如，我在某些 对数似然比。 我显式引用 -Infinity 来定义一个值，即使 k 是 0 或 n AND x< /code> 是 0 或 1。

Infinity = 1.0/0.0
def Similarity.log_l(k, n, x)
  unless x == 0 or x == 1
    k * Math.log(x.to_f) + (n-k) * Math.log(1.0-x)
  end
    -Infinity
  end
end

Answer 6

Alpha-beta 剪枝

Answer 7

我用它来指定物理模拟中静态物体的质量和惯性。 静态物体基本上不受重力和其他模拟力的影响。

Answer 8

在 Ruby 中，无穷大可用于实现惰性列表。 假设我想要 N 个从 200 开始的数字，每次逐渐增大 100 个单位：

Inf = 1.0 / 0.0
(200..Inf).step(100).take(N)

更多信息如下：http://banisterfiend.wordpress.com/2009/10/02/wtf-infinite-ranges-in-ruby/

Answer 9

我将它用于您想要定义偏好/允许范围的情况。

例如，在 37signals 应用程序中，您对项目数量有限制，

Infinity = 1 / 0.0
FREE = 0..1
BASIC = 0..5
PREMIUM = 0..Infinity

那么您可以进行如下检查

if PREMIUM.include? current_user.projects.count 
 # do something
end

Answer 10

我用它来表示相机焦距，令我惊讶的是，在 Python 中：

>>> float("inf") is float("inf")
False
>>> float("inf") == float("inf")
True

我想知道这是为什么。

Answer 11

我在 minimax 算法中使用了它。 当我生成新动作时，如果最小玩家在该节点上获胜，则该节点的值为 -∞。 相反，如果最大玩家获胜，则该节点的值是+∞。

另外，如果您要生成节点/游戏状态，然后尝试几种启发式方法，您可以将所有节点值设置为 -∞/+∞，这是有意义的，然后当您运行启发式方法时，可以轻松设置节点值:

node_val = -∞
node_val = max(heuristic1(node), node_val)
node_val = max(heuristic2(node), node_val)
node_val = max(heuristic2(node), node_val)

Answer 12

我在类似于 Rails 的 has_one 和 has_many 的 DSL 中使用了它：

has 0..1 :author
has 0..INFINITY :tags

这使得在 DSL 中表达 Kleene star 和 plus 等概念变得很容易。

Answer 13

当我有一个 Range 对象，其中一端或两端需要打开时，我会使用它

Answer 14

我在处理范围比较时使用了正无穷大和负无穷大的符号值，以消除否则需要特殊处理的极端情况：

给定两个范围 A=[a,b) 和 C=[c,d) 它们是否相交，是一个大于另一个，或者一个包含另一个？

A > C iff a >= d
A < C iff b <= c
etc...

如果您的正无穷大值和负无穷大值分别大于和小于所有其他值，则无需对开放式范围进行任何特殊处理。 由于浮点数和双精度数已经实现了这些值，因此您不妨使用它们，而不是尝试查找平台上的最大/最小值。 对于整数，使用“无穷大”会更困难，因为硬件不支持它。

Answer 15

我遇到这个问题是因为我正在寻找一个“无限”值来设置最大值（如果给定值不存在），以尝试创建二叉树。 （因为我是根据一系列值进行选择，而不仅仅是单个值，所以我很快意识到即使是哈希值在我的情况下也不起作用。）

由于我希望所有涉及的数字都是正数，所以最小值很容易：0。不过，由于我不知道最大值会是什么，所以我希望上限是某种形式的无穷大。 这样，我就不必弄清楚我应该将事物与什么“最大值”进行比较。

由于这是我在工作中正在进行的一个项目，因此从技术上来说它是一个“现实世界问题”。 它可能有点罕见，但就像许多抽象一样，当你需要它时它很方便！

另外，对于那些说这个（和其他例子）是人为的人，我想指出所有抽象都有些人为； 这并不意味着当你设计它们时它们是有用的。

Answer 16

当在使用三角函数（尤其是正切）的问题域中工作时，无穷大是可能出现的答案。 三角函数最终广泛用于图形应用程序、游戏和地理空间应用程序，以及显而易见的数学应用程序。

Answer 17

我确信还有其他方法可以做到这一点，但您可以使用 Infinity 来检查字符串到浮点转换中的合理输入。 至少在 Java 中，Float.isNaN() 静态方法将为无穷大的数字返回 false，表明它们是有效数字，即使您的程序可能希望将它们分类为无效数字。 检查 Float.POSITIVE_INFINITY 和 Float.NEGATIVE_INFINITY 常量可以解决该问题。 例如：

// Some sample values to test our code with
String stringValues[] = {
  "-999999999999999999999999999999999999999999999",
  "12345",
  "999999999999999999999999999999999999999999999"
};

// Loop through each string representation
for (String stringValue : stringValues) {
  // Convert the string representation to a Float representation
  Float floatValue = Float.parseFloat(stringValue);

  System.out.println("String representation: " + stringValue);
  System.out.println("Result of isNaN: " + floatValue.isNaN());

  // Check the result for positive infinity, negative infinity, and
  // "normal" float numbers (within the defined range for Float values).
  if (floatValue == Float.POSITIVE_INFINITY) {
    System.out.println("That number is too big.");
  } else if (floatValue == Float.NEGATIVE_INFINITY) {
    System.out.println("That number is too small.");
  } else {
    System.out.println("That number is jussssst right.");
  }
}

示例输出：

字符串表示形式：-999999999999999999999999999999999999999999999
isNaN 的结果： false
这个数字太小了。

字符串表示形式：12345
isNaN 的结果： false
这个数字是正确的。

字符串表示：999999999999999999999999999999999999999999999
isNaN 的结果： false
这个数字太大了。

Answer 18

它在图形学中应用相当广泛。 例如，3D 图像中不属于实际对象的任何像素都被标记为无限远。 以便稍后可以用背景图像替换它。

Answer 19

我正在使用一个网络库，您可以在其中指定重新连接尝试的最大次数。 因为我希望我的永远重新连接：

my_connection = ConnectionLibrary(max_connection_attempts = float('inf'))

在我看来，它比典型的“设置为 -1 以永远重试”风格更清晰，因为它的字面意思是“重试，直到连接尝试次数大于无穷大”。

Answer 20

一些程序员使用 Infinity 或 NaN 来表示变量从未在程序中初始化或分配。

Answer 21

如果您想要输入中的最大数字，但他们可能会使用非常大的负数。 如果我输入 -13543124321.431，它仍然是最大的数字，因为它比 -inf 大。

enter code here
initial_value = float('-inf')
while True:
    try:
        x = input('gimmee a number or type the word, stop ')
    except KeyboardInterrupt:
        print("we done - by yo command")
        break
    if x == "stop":
        print("we done")
        break
    try:
        x = float(x)
    except ValueError:
        print('not a number')
        continue
    if x > initial_value: initial_value = x
print("The largest number is: " + str(initial_value))

Answer 22

您可以使用：

import decimal
decimal.Decimal("Infinity")

或：

from decimal import *
Decimal("Infinity")

Answer 23

对于排序，

我看到它用作排序值，表示“始终将这些项目排序到底部”。

Answer 24

指定不存在的最大值

如果您正在处理数字，则 nil 表示未知数量，在这种情况下应优先于 0。 同样，Infinity 表示无界数量，在这种情况下应优先于 (任意大的数字)。

我认为它可以使代码更清晰。 例如，我正在使用 Float::INFINITY 在 Ruby gem 中就是这样：用户可以指定消息的最大字符串长度，也可以指定 :all。 在这种情况下，我将最大长度表示为 Float::INFINITY ，以便稍后当我检查“此消息是否比最大长度长？”时 答案总是错误的，不需要特殊情况。