如何在Python中表示无限大？

在这篇文章中，我们将展示如何在Python中表示一个 无限大 的数。

无穷大 是一个未定义的数字，可以为正数也可以为负数。一个数字用来表示无穷大，两个数字值的和可以是一个数值，但是可能具有不同的模式；它可能具有负值或正值。

对于无限大数值的所有算术运算，无论加法、减法、乘法或其他任何操作，结果始终为一个无限大的数字。

在计算机科学领域，无穷大常用于评估和优化进行大规模计算的算法。

更多Python相关文章，请阅读：Python 教程

Python中的无穷大

为什么无穷大是浮点数据类型而不是整数的数据类型，这是由Python中整数的表示方式所决定的。一个整数用二进制表示，例如，值为 7 表示为 0111 。

在Python中没有办法将无穷大表示为一个整数。这是其他许多流行编程语言的基本特征。但是，由于Python是一种动态类型语言，您可以使用 float(inf) 作为整数来表示无穷大。

因此，我们无法在Python中表示无穷大，或者我们可以说，没有办法将无穷大表示为整数。不过，可以使用 float (inf) 作为一个整数。

正无穷大：inf
负无穷大：-inf

使用float（’inf’）表示无穷大数

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

算法（步骤）

以下是执行所需任务的算法/步骤 –

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

示例

下面的程序将使用 float(‘inf’) 返回正无穷大值 –

#使用float(inf)函数获取正无穷大整数值
positiveInfinity = float('inf')

#打印正无穷大整数值
print('Positive Infinity value = ', positiveInfinity)

#使用float(-inf)函数获取负无穷大整数值
negativeInfinity = float('-inf')

#打印负无穷大整数值
print('Negative Infinity value = ', negativeInfinity)

输出

在执行上述程序后，将生成以下输出 –

Positive Infinity value = inf
Negative Infinity value = -inf

使用math模块表示无穷大数

我们可以使用math模块来表示无穷大值，但是它只适用于Python 3.5或更高版本。因为无限大既可以是正数也可以是负数，所以用 math.inf 和 -math.inf 分别表示。

示例

# 导入math模块
import math

# 使用math.inf打印正无穷
print('正无穷 = ', math.inf)

# 使用-math.inf打印负无穷
print('负无穷 = ', -math.inf)

输出

执行上述程序将生成以下输出 −

正无穷 = inf
负无穷 = -inf

使用Decimal()函数表示无穷数

我们使用 Decimal(‘Infinity’) 表示正无穷数，使用 Decimal(‘-Infinity’) 表示负无穷，使用decimal模块表示无穷。

示例

# 导入decimal模块中的Decimal
from decimal import Decimal

# 使用Decimal()函数打印正无穷数
print('正无穷 = ', Decimal('Infinity'))

# 使用Decimal()函数打印负无穷数
print('负无穷 = ', Decimal('-Infinity'))

输出

执行上述程序将生成以下输出 −

正无穷 = Infinity
负无穷 = -Infinity

使用NumPy模块表示无穷数

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Python库，旨在有效地使用Python中的数组。它快速，易于学习，并且存储效率高。

示例

# 导入NumPy模块
import numpy as np

# 使用numpy.inf打印正无穷
print('正无穷 = ', np.inf)

# 使用-numpy.inf打印负无穷
print('负无穷 = ', -np.inf)

输出

执行上述程序将生成以下输出 −

正无穷 = inf
负无穷 = -inf

判断Python中的数字是否为无穷

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

示例

# 导入numpy和math模块
import numpy as np
import math

# 使用numpy.inf创建一个正无穷大整数
x = np.inf

# 使用-numpy.inf创建一个负无穷大整数
y = -np.inf

# 有限的整数
z = 40

# 使用isinf()函数检查x是否为无穷大数
print(math.isinf(x))

# 使用isinf()函数检查y是否为无穷大数
print(math.isinf(y))

# 使用isinf()函数检查z是否为无穷大数
print(math.isinf(z))

输出

执行上述程序后，将生成以下输出 −

True
True
False

python中无限和有限值的比较

比较无限值与有限值的思想非常简单。因为 正无穷大 总是大于任何自然数，并且 负无穷大 总是小于负数。

示例

# 导入numpy模块
import numpy as np
# 使用numpy.inf创建一个正无穷大整数
x = np.inf
# 使用-numpy.inf创建一个负无穷大整数
y = -np.inf
# 正有限整数
z = 40
# 负有限整数
k = -40
# 创建一个比较两个数字（正无穷大和负无穷大）的函数，接受2个数字作为参数
def compareNumbers(p, q):
   # 检查p是否大于q，即第一个数是否大于第二个数
   if p>q:
   # 如果大于则打印True
     print("True")
   else:
   # 如果不大于则打印False
     print("False")
# 通过传递上述定义的任何2个变量进行比较，即调用compareNumbers()
# 函数进行比较
compareNumbers(x, y)
compareNumbers(x, z)
compareNumbers(y, k)
compareNumbers(x, k)
compareNumbers(y, z)

 输出



 执行上述程序后，将生成以下输出  −

```python
True
True
False
True
False