Java中的无穷大概念
Java中的无穷大概念
在本教程中，我们将探讨Java中的无穷大概念以及如何使用它。
2. Java中的数字简介
在数学中，我们有一组实数和一组整数。显然，这两组数字都是无限的，并且都包含正无穷和负无穷。
在计算机世界中，我们需要一个内存位置来存储这些集合的值，而这个位置必须是有限大小的，因为计算机的内存是有限的。
对于Java中的_int_类型，不包括无穷大的概念。我们只能存储适合我们选择的内存位置的整数。
对于实数，我们也有正无穷或负无穷的概念。 Java中的32位_float_类型和64位_double_类型都支持这一点。接下来，我们将使用_double_类型作为示例，因为它也是Java中用于实数的最常用类型，因为它具有更好的精度。
3. 正无穷
常量_Double.POSITIVE_INFINITY_保存了类型为_double_的正无穷大值。这个值是通过将_1.0_除以_0.0_得到的。它的_String_表示是_Infinity_。这是一个约定，其十六进制表示是_7FF0000000000000_。任何具有这个位值的_double_变量都包含正无穷大。
4. 负无穷
常量_Double.NEGATIVE_INFINITY_保存了类型为_double_的负无穷大值。这个值是通过将_-1.0_除以_0.0_得到的。它的_String_表示是_-Infinity_。这也是一个约定，其十六进制表示是_FFF0000000000000_。任何具有这个位值的_double_变量都包含负无穷大。
5. 使用无穷大进行运算
让我们声明一个名为_positiveInfinity_的_double_变量，并将其值赋为_Double.POSITIVE_INFINITY_，另一个名为_negativeInfinity_的_double_变量，并将其值赋为_Double.NEGATIVE_INFINITY_。然后，我们得到以下运算结果：
Double positiveInfinity = Double.POSITIVE_INFINITY;
Double negativeInfinity = Double.NEGATIVE_INFINITY;
assertEquals(Double.NaN, (positiveInfinity + negativeInfinity));
assertEquals(Double.NaN, (positiveInfinity / negativeInfinity));
assertEquals(Double.POSITIVE_INFINITY, (positiveInfinity - negativeInfinity));
assertEquals(Double.NEGATIVE_INFINITY, (negativeInfinity - positiveInfinity));
assertEquals(Double.NEGATIVE_INFINITY, (positiveInfinity * negativeInfinity));
在这里，常量_Double.NaN_表示一个不是数字的结果。
让我们看看与正无穷大和正数的数学运算：
Double positiveInfinity = Double.POSITIVE_INFINITY;
Double negativeInfinity = Double.NEGATIVE_INFINITY;
double positiveNumber = 10.0;
assertEquals(Double.POSITIVE_INFINITY, (positiveInfinity + positiveNumber));
assertEquals(Double.NEGATIVE_INFINITY, (negativeInfinity + positiveNumber));
assertEquals(Double.POSITIVE_INFINITY, (positiveInfinity - positiveNumber));
assertEquals(Double.NEGATIVE_INFINITY, (negativeInfinity - positiveNumber));
assertEquals(Double.POSITIVE_INFINITY, (positiveInfinity * positiveNumber));
assertEquals(Double.NEGATIVE_INFINITY, (negativeInfinity * positiveNumber));
assertEquals(Double.POSITIVE_INFINITY, (positiveInfinity / positiveNumber));
assertEquals(Double.NEGATIVE_INFINITY, (negativeInfinity / positiveNumber));
assertEquals(Double.NEGATIVE_INFINITY, (positiveNumber - positiveInfinity));
assertEquals(Double.POSITIVE_INFINITY, (positiveNumber - negativeInfinity));
assertEquals(0.0, (positiveNumber / positiveInfinity));
assertEquals(-0.0, (positiveNumber / negativeInfinity));
现在，让我们看看与无穷大和负数的数学运算：
Double positiveInfinity = Double.POSITIVE_INFINITY;
Double negativeInfinity = Double.NEGATIVE_INFINITY;
double negativeNumber = -10.0;
assertEquals(Double.POSITIVE_INFINITY, (positiveInfinity + negativeNumber));
assertEquals(Double.NEGATIVE_INFINITY, (negativeInfinity + negativeNumber));
assertEquals(Double.POSITIVE_INFINITY, (positiveInfinity - negativeNumber));
assertEquals(Double.NEGATIVE_INFINITY, (negativeInfinity - negativeNumber));
assertEquals(Double.NEGATIVE_INFINITY, (positiveInfinity * negativeNumber));
assertEquals(Double.POSITIVE_INFINITY, (negativeInfinity * negativeNumber));
assertEquals(Double.NEGATIVE_INFINITY, (positiveInfinity / negativeNumber));
assertEquals(Double.POSITIVE_INFINITY, (negativeInfinity / negativeNumber));
assertEquals(Double.NEGATIVE_INFINITY, (negativeNumber - positiveInfinity));
assertEquals(Double.POSITIVE_INFINITY, (negativeNumber - negativeInfinity));
assertEquals(-0.0, (negativeNumber / positiveInfinity));
assertEquals(0.0, (negativeNumber / negativeInfinity));
有一些经验法则可以帮助我们更好地记住这些运算：
- 将负无穷和正无穷分别替换为_Infinity_和_-Infinity_，然后首先执行符号运算。
- 对于任何非零数字和无穷大之间的运算，你将得到无穷大的结果。
- 当我们添加或除以正负无穷大时，我们会得到_不是一个数字_的结果。
6. 除以零
除以零是除法的一个特殊情况，因为它会产生正负无穷大值。
例如，让我们取一个_double_值_d_并检查以下除以零的结果：
double d = 1.0;
assertEquals(Double.POSITIVE_INFINITY, (d / 0.0));
assertEquals(Double.NEGATIVE_INFINITY, (d / -0.0));
assertEquals(Double.NEGATIVE_INFINITY, (-d / 0.0));
assertEquals(Double.POSITIVE_INFINITY, (-d / -0.0));
7. 结论
在本文中，我们探讨了Java中正负无穷大的概念和使用。实现和代码片段可以在GitHub上找到。翻译已完成，以下是翻译的剩余部分：
在本文中，我们探索了Java中正负无穷大的概念和使用。实现和代码片段可以在GitHub上找到。
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