Esto utilice para los negativos pero no sé que poner para los positivos y soy nueva en esto
$negativos = preg_grep(/^\-\d*\.?\d+$,$num);
Podrías hacerlo de una manera más sencilla utilizando la función array_filter de PHP
$negativos = array_filter( $num, function($valor) { return $valor<0; });
$positivos = array_filter( $num, function($valor) { return $valor>=0; });
array_filter el primer parametro es el array que deseas filtrar, el segundo es una función, en este caso una función anónima, que debe retornar un true o false para cada valor, los valores que devuelven true, se incluyen en un array nuevo que será el retorno de array_filter.
te dejo la documentación de PHP array_filter-php