¿Es posible establecer un número en NaN o infinito?

¿Es posible establecer un elemento de una matriz NaNen Python?

Además, ¿es posible establecer una variable en +/- infinito? Si es así, ¿hay alguna función para verificar si un número es infinito o no?

Transmitir desde una cadena usando float():

>>> float('NaN')
nan
>>> float('Inf')
inf
>>> -float('Inf')
-inf
>>> float('Inf') == float('Inf')
True
>>> float('Inf') == 1
False

Sí, puedes usar numpypara eso.

import numpy as np
a = arange(3,dtype=float)

a[0] = np.nan
a[1] = np.inf
a[2] = -np.inf

a # is now [nan,inf,-inf]

np.isnan(a[0]) # True
np.isinf(a[1]) # True
np.isinf(a[2]) # True

¿Es posible establecer un número en NaN o infinito?

Sí, de hecho hay varias formas. Algunos funcionan sin ninguna importación, mientras que otros requieren import, sin embargo, para esta respuesta, limitaré las bibliotecas en la descripción general a biblioteca estándar y NumPy (que no es biblioteca estándar sino una biblioteca de terceros muy común).

La siguiente tabla resume las formas en que uno puede crear un no-número o un infinito positivo o negativo float:

╒══════════╤══════════════╤════════════════════╤════════════════════╕
│   result │ NaN          │ Infinity           │ -Infinity          │
│ module   │              │                    │                    │
╞══════════╪══════════════╪════════════════════╪════════════════════╡
│ built-in │ float("nan") │ float("inf")       │ -float("inf")      │
│          │              │ float("infinity")  │ -float("infinity") │
│          │              │ float("+inf")      │ float("-inf")      │
│          │              │ float("+infinity") │ float("-infinity") │
├──────────┼──────────────┼────────────────────┼────────────────────┤
│ math     │ math.nan     │ math.inf           │ -math.inf          │
├──────────┼──────────────┼────────────────────┼────────────────────┤
│ cmath    │ cmath.nan    │ cmath.inf          │ -cmath.inf         │
├──────────┼──────────────┼────────────────────┼────────────────────┤
│ numpy    │ numpy.nan    │ numpy.PINF         │ numpy.NINF         │
│          │ numpy.NaN    │ numpy.inf          │ -numpy.inf         │
│          │ numpy.NAN    │ numpy.infty        │ -numpy.infty       │
│          │              │ numpy.Inf          │ -numpy.Inf         │
│          │              │ numpy.Infinity     │ -numpy.Infinity    │
╘══════════╧══════════════╧════════════════════╧════════════════════╛

Un par de comentarios a la mesa:

• El floatconstructor no distingue entre mayúsculas y minúsculas, por lo que también puede usar float("NaN")o float("InFiNiTy").
• Las constantes cmathy numpydevuelven floatobjetos Python simples .
• En numpy.NINFrealidad, es la única constante que conozco que no requiere -.

• Es posible crear NaN e Infinity complejos con complexy cmath:

  ╒══════════╤════════════════╤═════════════════╤═════════════════════╤══════════════════════╕
  │   result │ NaN+0j         │ 0+NaNj          │ Inf+0j              │ 0+Infj               │
  │ module   │                │                 │                     │                      │
  ╞══════════╪════════════════╪═════════════════╪═════════════════════╪══════════════════════╡
  │ built-in │ complex("nan") │ complex("nanj") │ complex("inf")      │ complex("infj")      │
  │          │                │                 │ complex("infinity") │ complex("infinityj") │
  ├──────────┼────────────────┼─────────────────┼─────────────────────┼──────────────────────┤
  │ cmath    │ cmath.nan ¹    │ cmath.nanj      │ cmath.inf ¹         │ cmath.infj           │
  ╘══════════╧════════════════╧═════════════════╧═════════════════════╧══════════════════════╛

  Las opciones con ¹ devuelven un simple float, no un complex.

¿Hay alguna función para verificar si un número es infinito o no?

Sí, hay, de hecho, hay varias funciones para NaN, Infinity, y ni Nan ni Inf. Sin embargo, estas funciones predefinidas no están integradas, siempre requieren un import:

╒══════════╤═════════════╤════════════════╤════════════════════╕
│      for │ NaN         │ Infinity or    │ not NaN and        │
│          │             │ -Infinity      │ not Infinity and   │
│ module   │             │                │ not -Infinity      │
╞══════════╪═════════════╪════════════════╪════════════════════╡
│ math     │ math.isnan  │ math.isinf     │ math.isfinite      │
├──────────┼─────────────┼────────────────┼────────────────────┤
│ cmath    │ cmath.isnan │ cmath.isinf    │ cmath.isfinite     │
├──────────┼─────────────┼────────────────┼────────────────────┤
│ numpy    │ numpy.isnan │ numpy.isinf    │ numpy.isfinite     │
╘══════════╧═════════════╧════════════════╧════════════════════╛

De nuevo un par de comentarios:

• Las funciones cmathy numpytambién funcionan para objetos complejos, verifican si la parte real o imaginaria es NaN o Infinity.
• Las numpyfunciones también funcionan para numpymatrices y todo lo que se puede convertir en uno (como listas, tuplas, etc.)
• También hay funciones que comprueban explícitamente el infinito positivo y negativo en NumPy: numpy.isposinfy numpy.isneginf.
• Pandas ofrece dos funciones adicionales para verificar NaN: pandas.isnay pandas.isnull(pero no solo NaN, también coincide Noney NaT)

• Aunque no hay funciones integradas, sería fácil crearlas usted mismo (descuidé la verificación de tipo y la documentación aquí):

  def isnan(value):
      return value != value  # NaN is not equal to anything, not even itself
  
  infinity = float("infinity")
  
  def isinf(value):
      return abs(value) == infinity 
  
  def isfinite(value):
      return not (isnan(value) or isinf(value))

Para resumir los resultados esperados para estas funciones (suponiendo que la entrada es flotante):

╒════════════════╤═══════╤════════════╤═════════════╤══════════════════╕
│          input │ NaN   │ Infinity   │ -Infinity   │ something else   │
│ function       │       │            │             │                  │
╞════════════════╪═══════╪════════════╪═════════════╪══════════════════╡
│ isnan          │ True  │ False      │ False       │ False            │
├────────────────┼───────┼────────────┼─────────────┼──────────────────┤
│ isinf          │ False │ True       │ True        │ False            │
├────────────────┼───────┼────────────┼─────────────┼──────────────────┤
│ isfinite       │ False │ False      │ False       │ True             │
╘════════════════╧═══════╧════════════╧═════════════╧══════════════════╛

¿Es posible establecer un elemento de una matriz en NaN en Python?

En una lista no hay problema, siempre puedes incluir NaN (o Infinity) allí:

>>> [math.nan, math.inf, -math.inf, 1]  # python list
[nan, inf, -inf, 1]

Sin embargo, si desea incluirlo en un array(por ejemplo, array.arrayo numpy.array), entonces el tipo de matriz debe ser floato complexporque, de lo contrario, intentará reducirlo al tipo de matriz.

>>> import numpy as np
>>> float_numpy_array = np.array([0., 0., 0.], dtype=float)
>>> float_numpy_array[0] = float("nan")
>>> float_numpy_array
array([nan,  0.,  0.])

>>> import array
>>> float_array = array.array('d', [0, 0, 0])
>>> float_array[0] = float("nan")
>>> float_array
array('d', [nan, 0.0, 0.0])

>>> integer_numpy_array = np.array([0, 0, 0], dtype=int)
>>> integer_numpy_array[0] = float("nan")
ValueError: cannot convert float NaN to integer

Cuando use Python 2.4, intente

inf = float("9e999")
nan = inf - inf

Estoy enfrentando el problema cuando estaba portando el simplejson a un dispositivo incrustado que ejecuta Python 2.4, lo float("9e999")solucionó. No lo use inf = 9e999, necesita convertirlo de una cadena. -infda el -Infinity.