在 Java 中處理「非值」雙精度
1.概述
處理數字時，有時需要為錯誤情況或不存在的值指定一個專用值。如果使用包裝類，這個任務就很簡單了；我們可以將其設定為null,這或許不是最佳實踐，但至少可以完成任務。對於非數字值以及我們可以擴展的類，任務就更加簡單了，我們可以透過創建一個專用類來表示錯誤情況，從而獲得更清晰的方法。
然而，在本教程中，我們將討論如何對原始值實現相同的效果。在某些情況下，我們可能需要它，但可以使用哪些值並不明確。我們考慮了幾種方案，以便更輕鬆地針對特定情況選擇最合適的方案。我們也探索了一些完全無需設定非值的方法，這些方法與主題沒有直接關係，但可能有用，並為解決問題提供不同的視角。
2. 拋出例外
處理錯誤值最簡單的方法是從一開始就阻止它們被處理。例如，如果我們嘗試讀取員工數據，發現其中一些員工沒有年齡，或者年齡被設定為零，我們可以立即停止處理：
public static double findLargestThrowException(double[] array) {
if (array.length == 0) {
throw new IllegalArgumentException("Array cannot be empty");
}
double max = array[0];
for (int i = 1; i < array.length; i++) {
if (array[i] > max) {
max = array[i];
}
}
return max;
}這種方法將維持我們系統的不變量並簡化它，因為如果我們不允許垃圾進入，我們就不必在應用程式的其他部分處理它。
3.忽略不正確的數值
另一種方法與上一種方法類似，就是跳過那些會導致計算錯誤或系統崩潰的值。這並不總是可行的，但這是合理的方法：
public static double findLargestIgnoreNonValues(double[] array) {
double max = Double.NEGATIVE_INFINITY;
boolean foundValidValue = false;
for (double value : array) {
if (!Double.isNaN(value) && !Double.isInfinite(value)) {
if (!foundValidValue || value > max) {
max = value;
foundValidValue = true;
}
}
}
return foundValidValue ? max : -1.0;
}例如，如果我們需要計算特定區域的平均降雨量，而某些感測器出現故障或資料缺失，我們仍然可以根據現有資訊獲得盡可能精確的計算結果。然而，與之前的方法一樣，這並不總是可行的。
4. 超出允許範圍的值
這個解決方案很大程度上取決於我們正在處理的網域。在某些情況下，我們可以用允許範圍之外的值來表示「非值」。它在標準庫中被廣泛使用，例如，如果我們使用indexOf(value) ，如果找不到給定的元素，我們得到的結果就是負數：
public static double findLargestReturnNegativeOne(double[] array) {
if (array.length == 0) {
return -1.0;
}
double max = Double.NEGATIVE_INFINITY;
boolean foundValidValue = false;
for (double value : array) {
if (!Double.isNaN(value) && !Double.isInfinite(value)) {
if (!foundValidValue || value > max) {
max = value;
foundValidValue = true;
}
}
}
return foundValidValue ? max : -1.0;
}程式碼不會拋出異常或傳回結果；它在語法和語義上仍然是正確的。但是，答案將毫無意義，因為我們無法取得具有負索引的元素。
5. 使用包裝器
如同介紹中所提到的，物件（在本例中是包裝類別）有一個很有用的特性：我們可以為它們使用null值。在這種情況下，我們甚至不需要更改方法的簽名；我們可以更改返回類型：
public static Double findLargestWithWrapper(double[] array) {
Double max = null;
for (double value : array) {
if (!Double.isNaN(value) && !Double.isInfinite(value)) {
if (max == null || value > max) {
max = value;
}
}
}
return max;
}然而，這種方法會導致前兩種情況。在這種情況下，我們會將問題移到呼叫棧，並建議客戶端自行處理，但這並非最佳實踐。
6. 使用Double.NaN
另一個選項與上一個類似，是回傳Double.NaN而不是null.這使得程式碼在語義上更加合理，但我們仍然將問題上移到了呼叫堆疊上：
public static double findLargestReturnNaN(double[] array) {
double max = Double.NEGATIVE_INFINITY;
boolean foundValidValue = false;
for (double value : array) {
if (!Double.isNaN(value) && !Double.isInfinite(value)) {
if (!foundValidValue || value > max) {
max = value;
foundValidValue = true;
}
}
}
return foundValidValue ? max : Double.NaN;
}關於Double.NaN:當比較兩個NaN值時，它總是會傳回false 。因此，如果我們依賴結果之間的比較，則應該始終使用Double.isNaN(value).
7. 結論
在本文中，我們討論瞭如何處理不正確的值或「非值」是一門棘手的藝術，並且很大程度上取決於我們計劃如何處理這些數字。像往常一樣，拋出異常是防止任何垃圾進入程式碼的最佳實踐。但是，如果無法做到這一點，我們還有一些其他選擇。 「最佳」方法取決於程式碼運行的領域和上下文。我們的目標是選擇最適合的方案。
與往常一樣，程式碼範例可在 GitHub 上找到。