Java 中的数学问题；计算得出的不可思议的 NaN

Question

我正在开发一个项目，该项目进行大量查询，并根据这些查询的结果进行一些数学建模，最后进行一些评分（阅读：“执行时间太长，无法彻底测试”）。

最近我在我的代码中意识到了一个相当新的问题/错误；一些结果的分数为 NaN 值！以下是分数的计算方式：

请注意，pfound、psig 是始终为正数或 0 的 double

Double  score1 = (pfound!=0) ? (Math.log(factorial((int)psig + 1))/pfound) : 0;

score1 = score1 * alpha_coeff[0];
if (score1.isInfinite())
    throw new RuntimeException(p.getName() + " score1 = Inf");
else if(score1.isNaN())
    throw new RuntimeException(p.getName() + " score1 = NaN");

我已经检查了触发<的可能原因code>NaN，但我相信它对于大多数情况应该是安全的：

1. 我已经在检查 pfound == 0 （所以不被零除）

2. Math.log() 的参数不能有负值

我怀疑是否 Factorial()（以 long 形式返回阶乘的自定义函数）返回的 long 太大，无法转换为 double 不会损失精度或类似的东西。我检查了 Long.doubleValue()，如果参数结果为 NaN，显然它会生成 NaN。

有什么意见吗？我在这里错过了一些基本的东西吗？

Answer 1

如果你的阶乘正在做 x 的幼稚评估！ = 1*2*3...，我敢打赌您要求的是一个不适合您正在使用的参考的数字的阶乘。

两条建议：

1. 如果是这种情况，请尝试使用 BigDecimal
2. 使用 gamma 函数 而不是简单的实现。

阶乘 (n) 的递归，其中 n > 12是一个非常糟糕、天真的想法。你并没有认真考虑过这样的事情，是吗？

Answer 2

NaN 通过各种算术运算传播，因此即使您正确检查此处的条件，它们也可能是从其他地方引入的。

我怀疑 alpha_coeff[0] 或 pfound - 尝试检查这些是否为 NaN。

NaN 也可能是阶乘函数的结果，具体取决于其定义方式。编辑：刚刚注意到您指定这会产生一个 long，因此阶乘不能产生 NaN，另一方面，如果它溢出，它可能会产生负结果，这会导致 log() 产生 NaN。

Answer 3

您不应该明确地将双精度数与零进行比较 - 它几乎永远不会起作用。最好做这样的事情：

double EPS = 0.0000001;
if (Math.abs (pfound) < EPS) { //pfound is null } 

我看到唯一可以产生 NaN 的地方是 Math.log。从它的文档来看：

1. 如果参数为 NaN 或小于零，则结果为 NaN。
2. 如果参数为正无穷大，则结果为正
   无穷大。
3. 如果参数为正零或负零，则结果为
   负无穷大。

我认为 pfound 包含接近零的负值，这就是你得到 NaN 的原因。尝试在调试器中跟踪变量值。