为何程序员喜欢将INF设置为0x3f3f3f3f？

亦凉 2022-11-02 15:29 180阅读 0赞

在算法竞赛中，我们常常需要用到一个“无穷大”的值，对于我来说，大多数时间我会根据具体问题取一个99999999之类的数（显得很不专业啊！）

在网上看别人代码的时候，经常会看到他们把INF设为0x7fffffff，奇怪为什么设一个这么奇怪的十六进制数，一查才知道，因为这是32-bit int的最大值。如果这个无穷大只用于一般的比较（比如求最小值时min变量的初值），那么0x7fffffff确实是一个完美的选择。

但是更多情况下，0x7fffffff并不是一个好的选择，比如在最短路径算法中，我们使用松弛操作：

if (d[u]+w[u][v]<d[v]) d[v]=d[u]+w[u][v];

如果u,v之间没有边，那么w\[u\]\[v\]=INF，如果我们的INF取0x7fffffff，那么d\[u\]+w\[u\]\[v\]会溢出而变成负数，我们的松弛操作便出错了！

准确来说，0x7fffffff不能满足“无穷大加一个有穷的数依然是无穷大”这个条件，它会变成了一个很小的负数。

更进一步的，如果有一个数能够满足“无穷大加无穷大依然是无穷大”，那么就更好了！

前阵子无意中看到了一个不一样的取值，INF=0x3f3f3f3f，这时我又郁闷了，这个值又代表的是什么？于是我去寻找答案，发现这个值的设置真的很精妙！

0x3f3f3f3f的十进制是1061109567，是109 级别的（和0x7fffffff一个数量级），而一般场合下的数据都是小于109 的，所以它可以作为无穷大使用而不致出现数据大于无穷大的情形。  
另一方面，由于一般的数据都不会大于109，所以当我们把无穷大加上一个数据时，它并不会溢出（这就满足了“无穷大加一个有穷的数依然是无穷大”），事实上 0x3f3f3f3f+0x3f3f3f3f=2122219134，这非常大但却没有超过32-bit int的表示范围，所以0x3f3f3f3f还满足了我们“无穷大加无穷大还是无穷大”的需求。

最后，0x3f3f3f3f还能给我们带来一个意想不到的额外好处：  
如果我们想要将某个数组清零，我们通常会使用memset(a,0,sizeof(a))，方便又高效，但是当我们想将某个数组全部赋值为无穷大时，就不能使用memset函数而得自己写循环了，因为memset是按字节操作的，它能够对数组清零是因为0的每个字节都是0（一般我们只有赋值为-1和0的时候才使用它）。现在好了，如果我们将无穷大设为0x3f3f3f3f，那么奇迹就发生了，0x3f3f3f3f的每个字节都是0x3f！所以要把一段内存全部置为无穷大，我们只需要

memset(a,0x3f,sizeof(a))。

所以在通常的场合下，0x3f3f3f3f真的是一个非常棒的选择！