处理大型数组时reduce()返回NaN？LeetCode 1822问题排查

问题场景 #

你在解决LeetCode 1822题时遇到了问题：题目要求实现一个signFunc，数值为正返回1、负返回-1、零返回0，最终要返回数组所有元素乘积的signFunc结果。

你的初始代码如下：

var arraySign = function(nums) {
  return Math.sign(nums.reduce((acc, curr) => acc * curr));
};

小型数组测试正常，但传入包含超大数值的长数组时，结果却返回NaN。你临时改用条件判断的方式规避了问题：

var arraySign = function(nums) {
  let product = nums.reduce((acc, curr) => acc * curr);
  if(product>0) return 1;
  else if (product<0) return -1;
  else return 0;
};

但你想知道：reduce本身有什么限制吗？为什么会出现这种情况？

问题根源 #

reduce函数本身没有任何限制，问题出在直接计算超大数组元素乘积时触发了JavaScript的数值溢出：

• JavaScript使用双精度浮点数存储Number类型，只能安全表示-(2^53 - 1)到2^53 - 1之间的整数。当数组元素数量多、数值大时，乘积会超出这个范围，最终变成Infinity或-Infinity。
• 如果数组中同时存在0，Infinity * 0或-Infinity * 0的计算结果是NaN，这就导致reduce返回NaN，而Math.sign(NaN)自然也返回NaN。
• 你的临时方案其实是靠else return 0处理了NaN的情况，但这是逻辑漏洞：NaN不等于乘积为0，只是计算溢出导致的异常值，这种处理可能在某些测试用例下得到错误结果。

正确的解决思路 #

其实根本不需要计算实际乘积——我们只需要关注两个关键信息就能得到结果：

1. 数组里有没有0？有就直接返回0；
2. 数组里负数的个数是奇数还是偶数？偶数返回1，奇数返回-1。

按这个思路写的代码既不会触发溢出，效率还更高（遇到0可以直接终止遍历）：

var arraySign = function(nums) {
  let negativeCount = 0;
  for (const num of nums) {
    if (num === 0) return 0;
    if (num < 0) negativeCount++;
  }
  return negativeCount % 2 === 0 ? 1 : -1;
};

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jan Kamoń