Python：max/min内置函数取决于参数顺序

Question

max(float('nan'), 1) 的结果是 nan

max(1, float('nan')) 的结果是 1

这是预期行为吗？

---

感谢答案。

max 在可迭代对象为空时会引发异常。那么为什么Python的 max 在存在 nan 时不会引发异常呢？或者至少做些有用的事情，比如返回 nan 或忽略 nan。当前行为非常不安全，似乎完全没有道理。

我发现了这种行为的一个更令人惊讶的后果，所以我刚刚发布了一个相关问题。

- max

---

@khachik说：“我只是想说max函数的结果取决于参数的顺序，这有点出乎意料，即使它只在一个例子中发生。但实际上，在你的例子中也是有效的:max(float('nan'), 1, 0.5)返回nan。” - max

错误不在于max函数。问题在于你正在使用浮点数，并假设它们具有任何有意义的数学行为。 - Antimony

@Antimony：我不认为浮点数值完美地代表数学对象。但我认为它们在构建软件方面很有用，这要求它们的行为符合大多数经验丰富的开发人员的期望，任何违反这个假设的都是不好的设计或者是一个错误。 - max

请注意，当您比较相等但不同的对象时，会出现类似的行为。例如，1和1.0的最大值取决于顺序。 - zondo

@zondo 看起来很合理。例如，我们假设两个字符串字面值abc和abc实际上不是同一个对象（请注意，在某些实现中，它们实际上可能是同一个对象，让我们忽略这一点）。当然，max('abc'，'abc')将返回其中一个字面值，但是返回哪一个则是任意的且取决于顺序。完全如你所料，我想？ - max

Answer 1

In [19]: 1>float('nan')
Out[19]: False

In [20]: float('nan')>1
Out[20]: False

nan 是一个浮点数，既不大于也不小于整数 1。 max 从选择第一个元素开始，仅在找到比当前元素严格更大的元素时才进行替换。

In [31]: max(1,float('nan'))
Out[31]: 1

由于nan不大于1，因此返回1。

In [32]: max(float('nan'),1)
Out[32]: nan

由于1不比nan大，所以返回nan。

---

PS. 注意，np.max对float('nan')有不同的处理方式：

In [36]: import numpy as np
In [91]: np.max([1,float('nan')])
Out[91]: nan

In [92]: np.max([float('nan'),1])
Out[92]: nan

但是如果你希望忽略 np.nan，你可以使用 np.nanmax：

In [93]: np.nanmax([1,float('nan')])
Out[93]: 1.0

In [94]: np.nanmax([float('nan'),1])
Out[94]: 1.0

- unutbu

---

@javadba IEEE-754规则之一关于NaN的规定是：“当一个或两个操作数为NaN时，比较EQ、GT、GE、LT和LE返回FALSE”。因此，它实际上是“所有实现浮点数的编程语言”，而不仅仅是“Python...”。 - user3064538

Answer 2

我以前没有见过这个，但是它很有道理。请注意，nan 是一个非常奇怪的对象：

>>> x = float('nan')
>>> x == x
False
>>> x > 1
False
>>> x < 1
False

我认为在这种情况下，max的行为是未定义的——你期望得到什么答案？唯一明智的行为是假定操作是反对称的。

---

请注意，您可以通过创建一个破损的类来复制此行为：

>>> class Broken(object):
...     __le__ = __ge__ = __eq__ = __lt__ = __gt__ = __ne__ =
...     lambda self, other: False
...
>>> x = Broken()
>>> x == x
False
>>> x < 1
False
>>> x > 1
False
>>> max(x, 1)
<__main__.Broken object at 0x024B5B50>
>>> max(1, x)
1

- Katriel

---

对于 NaN 的比较，您应该使用 math.isnan 函数。 - Andrew

Answer 3

Max的工作方式如下：

首先将第一个项目设置为maxval，然后将其与下一个项目进行比较。比较将始终返回False：

>>> float('nan') < 1
False
>>> float('nan') > 1
False

所以如果第一个值是nan，那么（由于比较返回false），它在下一步中不会被替换。

另一方面，如果1是第一个值，同样的情况也会发生：但在这种情况下，由于1已经被设置，它将成为最大值。

您可以在Python代码中验证此内容，只需查找Python/bltinmodule.c中的min_max函数即可。

- terminus