你会如何除以3为数字,没有使用*
, /
, +
, -
% %
运营商?
数量可以是带符号。
你会如何除以3为数字,没有使用*
, /
, +
, -
% %
运营商?
数量可以是带符号。
这是一个简单的函数执行所期望的操作。 但是,它需要的+
运营商,所以你剩下要做的一切都是为了与位运算符添加值:
// replaces the + operator
int add(int x, int y)
{
while (x) {
int t = (x & y) << 1;
y ^= x;
x = t;
}
return y;
}
int divideby3(int num)
{
int sum = 0;
while (num > 3) {
sum = add(num >> 2, sum);
num = add(num >> 2, num & 3);
}
if (num == 3)
sum = add(sum, 1);
return sum;
}
正如吉姆·评论工作的,这是因为:
n = 4 * a + b
n / 3 = a + (a + b) / 3
所以sum += a
, n = a + b
,和迭代
当a == 0 (n < 4)
sum += floor(n / 3);
即如图1所示, if n == 3, else 0
白痴的条件要求一个愚蠢的解决方案:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
FILE * fp=fopen("temp.dat","w+b");
int number=12346;
int divisor=3;
char * buf = calloc(number,1);
fwrite(buf,number,1,fp);
rewind(fp);
int result=fread(buf,divisor,number,fp);
printf("%d / %d = %d", number, divisor, result);
free(buf);
fclose(fp);
return 0;
}
如果还需要小数部分,只是宣布result
为double
并添加到它的结果fmod(number,divisor)
。
它是如何工作的说明
fwrite
写入number
字节(序号为在示例123456段)。 rewind
重置文件指针到该文件的前面。 fread
最大的读取number
是“记录” divisor
在从文件长度,并将其返回读出元件的数目。 如果你写30个字节,然后读回的3个单位的文件,你会得到10“单位”。 30/3 = 10
log(pow(exp(number),0.33333333333333333333)) /* :-) */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
int num = 1234567;
int den = 3;
div_t r = div(num,den); // div() is a standard C function.
printf("%d\n", r.quot);
return 0;
}
您可以使用(依赖于平台)联汇编,例如,用于x86: (同样适用于负数)
#include <stdio.h>
int main() {
int dividend = -42, divisor = 5, quotient, remainder;
__asm__ ( "cdq; idivl %%ebx;"
: "=a" (quotient), "=d" (remainder)
: "a" (dividend), "b" (divisor)
: );
printf("%i / %i = %i, remainder: %i\n", dividend, divisor, quotient, remainder);
return 0;
}
使用itoa转换为基地3字符串。 删除最后一个三进制数位并转换回基地10。
// Note: itoa is non-standard but actual implementations
// don't seem to handle negative when base != 10.
int div3(int i) {
char str[42];
sprintf(str, "%d", INT_MIN); // Put minus sign at str[0]
if (i>0) // Remove sign if positive
str[0] = ' ';
itoa(abs(i), &str[1], 3); // Put ternary absolute value starting at str[1]
str[strlen(&str[1])] = '\0'; // Drop last digit
return strtol(str, NULL, 3); // Read back result
}
(注:参见编辑2下面的一个更好的版本!)
这并不像听起来那么复杂,因为你说“不使用[..] +
[..] 运算符 ”。 下面看到的,如果你想使用禁止+
字符都在一起。
unsigned div_by(unsigned const x, unsigned const by) {
unsigned floor = 0;
for (unsigned cmp = 0, r = 0; cmp <= x;) {
for (unsigned i = 0; i < by; i++)
cmp++; // that's not the + operator!
floor = r;
r++; // neither is this.
}
return floor;
}
然后只是说div_by(100,3)
除以100
的3
。
++
运算符,以及: unsigned inc(unsigned x) {
for (unsigned mask = 1; mask; mask <<= 1) {
if (mask & x)
x &= ~mask;
else
return x & mask;
}
return 0; // overflow (note that both x and mask are 0 here)
}
+
, -
*
, /
, %
字符 。 unsigned add(char const zero[], unsigned const x, unsigned const y) {
// this exploits that &foo[bar] == foo+bar if foo is of type char*
return (int)(uintptr_t)(&((&zero[x])[y]));
}
unsigned div_by(unsigned const x, unsigned const by) {
unsigned floor = 0;
for (unsigned cmp = 0, r = 0; cmp <= x;) {
cmp = add(0,cmp,by);
floor = r;
r = add(0,r,1);
}
return floor;
}
我们使用的第一个参数add
功能,因为我们不能表示指针的类型不使用*
字符,除了在功能参数列表,在句法type[]
是相同的type* const
。
FWIW,你可以使用类似的技巧,使用轻松实现乘法函数0x55555556
提出招AndreyT :
int mul(int const x, int const y) {
return sizeof(struct {
char const ignore[y];
}[x]);
}
这是很容易可以在上Setun计算机 。
到除以3的整数, 由1处右移 。
我不知道它是否严格可以实现标准的C编译器这样的平台上,虽然。 我们可能不得不通融了一下,像解释“至少有8位”为“能够保持至少整数从-128到+127”。
由于它来自Oracle,是怎么样计算的预答案的查找表。 :-D
这里是我的解决方案:
public static int div_by_3(long a) {
a <<= 30;
for(int i = 2; i <= 32 ; i <<= 1) {
a = add(a, a >> i);
}
return (int) (a >> 32);
}
public static long add(long a, long b) {
long carry = (a & b) << 1;
long sum = (a ^ b);
return carry == 0 ? sum : add(carry, sum);
}
首先,请注意
1/3 = 1/4 + 1/16 + 1/64 + ...
现在,剩下的就是这么简单!
a/3 = a * 1/3
a/3 = a * (1/4 + 1/16 + 1/64 + ...)
a/3 = a/4 + a/16 + 1/64 + ...
a/3 = a >> 2 + a >> 4 + a >> 6 + ...
现在我们要做的就是相加这些位移位的值! 哎呀! 我们可以不加了,所以反而,我们还会有位运算符来写外接功能! 如果你熟悉位运算符,我的解决办法应该是相当简单的...只是在情况下,你都没有,我会在年底通过一个例子行走。
另外要注意的是,首先,我由30左移! 这是为了确保该分数没有得到四舍五入。
11 + 6
1011 + 0110
sum = 1011 ^ 0110 = 1101
carry = (1011 & 0110) << 1 = 0010 << 1 = 0100
Now you recurse!
1101 + 0100
sum = 1101 ^ 0100 = 1001
carry = (1101 & 0100) << 1 = 0100 << 1 = 1000
Again!
1001 + 1000
sum = 1001 ^ 1000 = 0001
carry = (1001 & 1000) << 1 = 1000 << 1 = 10000
One last time!
0001 + 10000
sum = 0001 ^ 10000 = 10001 = 17
carry = (0001 & 10000) << 1 = 0
Done!
它只是进位加法,你学会了作为一个孩子!
111
1011
+0110
-----
10001
该实现失败 ,因为我们不能添加公式中的所有条款:
a / 3 = a/4 + a/4^2 + a/4^3 + ... + a/4^i + ... = f(a, i) + a * 1/3 * 1/4^i
f(a, i) = a/4 + a/4^2 + ... + a/4^i
假设的reslut div_by_3(a)
= x,则x <= floor(f(a, i)) < a / 3
。 当a = 3k
,我们得到错误的答案。
到除以3的32比特数可以通过乘以0x55555556
然后取64位结果的高32位。
现在,所有剩下要做的就是使用位操作和移位实现乘法...
另一种解决方案。 这应处理所有整数(包括负整数)除int的最小值,这将需要作为硬编码的异常进行处理。 这基本上做除法通过减法而只使用位运营商(移动,异或,与和补体)。 对于更快的速度,它减去3 *(降低2的幂)。 在C#中,它执行围绕这些每毫秒DivideBy3调用444(2.2秒1,000,000分歧),所以不窘况缓慢,但近快如简单的X / 3没有在那里。 相比之下,Coodey的很好的解决方案是一个比这更快的约5倍。
public static int DivideBy3(int a) {
bool negative = a < 0;
if (negative) a = Negate(a);
int result;
int sub = 3 << 29;
int threes = 1 << 29;
result = 0;
while (threes > 0) {
if (a >= sub) {
a = Add(a, Negate(sub));
result = Add(result, threes);
}
sub >>= 1;
threes >>= 1;
}
if (negative) result = Negate(result);
return result;
}
public static int Negate(int a) {
return Add(~a, 1);
}
public static int Add(int a, int b) {
int x = 0;
x = a ^ b;
while ((a & b) != 0) {
b = (a & b) << 1;
a = x;
x = a ^ b;
}
return x;
}
这是C#,因为这是我不得不派上用场,但是从C的差别应该很小。
这真的很简单。
if (number == 0) return 0;
if (number == 1) return 0;
if (number == 2) return 0;
if (number == 3) return 1;
if (number == 4) return 1;
if (number == 5) return 1;
if (number == 6) return 2;
(我当然省略了一些节目为了简洁起见)。如果程序员累了打字出这一切的,我敢肯定,他或她可以单独写一个程序来生成给他。 我碰巧知道某个运营商的/
,这将极大地简化了工作。
使用计数器是一个基本的解决方案:
int DivBy3(int num) {
int result = 0;
int counter = 0;
while (1) {
if (num == counter) //Modulus 0
return result;
counter = abs(~counter); //++counter
if (num == counter) //Modulus 1
return result;
counter = abs(~counter); //++counter
if (num == counter) //Modulus 2
return result;
counter = abs(~counter); //++counter
result = abs(~result); //++result
}
}
这也很容易进行模函数,检查的意见。
这一个是在基座2的经典除法算法:
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
int main()
{
uint32_t mod3[6] = { 0,1,2,0,1,2 };
uint32_t x = 1234567; // number to divide, and remainder at the end
uint32_t y = 0; // result
int bit = 31; // current bit
printf("X=%u X/3=%u\n",x,x/3); // the '/3' is for testing
while (bit>0)
{
printf("BIT=%d X=%u Y=%u\n",bit,x,y);
// decrement bit
int h = 1; while (1) { bit ^= h; if ( bit&h ) h <<= 1; else break; }
uint32_t r = x>>bit; // current remainder in 0..5
x ^= r<<bit; // remove R bits from X
if (r >= 3) y |= 1<<bit; // new output bit
x |= mod3[r]<<bit; // new remainder inserted in X
}
printf("Y=%u\n",y);
}
写帕斯卡尔的程序和使用DIV
操作。
由于这个问题被标记Ç ,你也许可以写帕斯卡尔功能,在C程序中调用它; 这样做的方法是系统特定的。
但这里是我的Ubuntu系统与自由帕斯卡上工作的例子fp-compiler
安装包。 (我这样做是出于纯粹的错位的倔强;我并没有说这是非常有用的。)
divide_by_3.pas
:
unit Divide_By_3;
interface
function div_by_3(n: integer): integer; cdecl; export;
implementation
function div_by_3(n: integer): integer; cdecl;
begin
div_by_3 := n div 3;
end;
end.
main.c
:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
extern int div_by_3(int n);
int main(void) {
int n;
fputs("Enter a number: ", stdout);
fflush(stdout);
scanf("%d", &n);
printf("%d / 3 = %d\n", n, div_by_3(n));
return 0;
}
要建立:
fpc divide_by_3.pas && gcc divide_by_3.o main.c -o main
示例执行:
$ ./main
Enter a number: 100
100 / 3 = 33
int div3(int x)
{
int reminder = abs(x);
int result = 0;
while(reminder >= 3)
{
result++;
reminder--;
reminder--;
reminder--;
}
return result;
}
没有交叉检查,如果这个答案已经发布。 如果程序需要被扩展到浮动数字,数字可以通过10 *所需要的精度数相乘,然后可以再次施加下面的代码。
#include <stdio.h>
int main()
{
int aNumber = 500;
int gResult = 0;
int aLoop = 0;
int i = 0;
for(i = 0; i < aNumber; i++)
{
if(aLoop == 3)
{
gResult++;
aLoop = 0;
}
aLoop++;
}
printf("Reulst of %d / 3 = %d", aNumber, gResult);
return 0;
}
这应该适用于任何除数,而不是只有三个。 目前仅针对无符号,但它延伸到签署不应该是困难的。
#include <stdio.h>
unsigned sub(unsigned two, unsigned one);
unsigned bitdiv(unsigned top, unsigned bot);
unsigned sub(unsigned two, unsigned one)
{
unsigned bor;
bor = one;
do {
one = ~two & bor;
two ^= bor;
bor = one<<1;
} while (one);
return two;
}
unsigned bitdiv(unsigned top, unsigned bot)
{
unsigned result, shift;
if (!bot || top < bot) return 0;
for(shift=1;top >= (bot<<=1); shift++) {;}
bot >>= 1;
for (result=0; shift--; bot >>= 1 ) {
result <<=1;
if (top >= bot) {
top = sub(top,bot);
result |= 1;
}
}
return result;
}
int main(void)
{
unsigned arg,val;
for (arg=2; arg < 40; arg++) {
val = bitdiv(arg,3);
printf("Arg=%u Val=%u\n", arg, val);
}
return 0;
}
难道是作弊使用/
使用运营商“的幕后” eval
和字符串连接?
例如,在Javacript,你可以做
function div3 (n) {
var div = String.fromCharCode(47);
return eval([n, div, 3].join(""));
}
使用BC数学在PHP :
<?php
$a = 12345;
$b = bcdiv($a, 3);
?>
MySQL的 (这是从Oracle的采访)
> SELECT 12345 DIV 3;
帕斯卡尔 :
a:= 12345;
b:= a div 3;
X86-64汇编语言:
mov r8, 3
xor rdx, rdx
mov rax, 12345
idiv r8
首先,我想出来的。
irb(main):101:0> div3 = -> n { s = '%0' + n.to_s + 's'; (s % '').gsub(' ', ' ').size }
=> #<Proc:0x0000000205ae90@(irb):101 (lambda)>
irb(main):102:0> div3[12]
=> 4
irb(main):103:0> div3[666]
=> 222
编辑:对不起,我没有注意到标签C
。 但是你可以使用这个想法对字符串格式化,我猜...
下面的脚本生成解决该问题,而不使用运营商C程序* / + - %
#!/usr/bin/env python3
print('''#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
const int32_t div_by_3(const int32_t input)
{
''')
for i in range(-2**31, 2**31):
print(' if(input == %d) return %d;' % (i, i / 3))
print(r'''
return 42; // impossible
}
int main()
{
const int32_t number = 8;
printf("%d / 3 = %d\n", number, div_by_3(number));
}
''')
使用黑客的喜悦魔术数计算器
int divideByThree(int num)
{
return (fma(num, 1431655766, 0) >> 32);
}
其中FMA是在定义的标准库函数math.h
报头。
这个怎么样的方法(C#)?
private int dividedBy3(int n) {
List<Object> a = new Object[n].ToList();
List<Object> b = new List<object>();
while (a.Count > 2) {
a.RemoveRange(0, 3);
b.Add(new Object());
}
return b.Count;
}
我认为正确的答案是:
我为什么不使用基本操作员做了基本操作?
使用解决方案FMA()库函数 ,适用于任何正数:
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main()
{
int number = 8;//Any +ve no.
int temp = 3, result = 0;
while(temp <= number){
temp = fma(temp, 1, 3); //fma(a, b, c) is a library function and returns (a*b) + c.
result = fma(result, 1, 1);
}
printf("\n\n%d divided by 3 = %d\n", number, result);
}
见我的另一个答案 。
使用cblas ,包括作为OS X的加速框架的一部分。
[02:31:59] [william@relativity ~]$ cat div3.c
#import <stdio.h>
#import <Accelerate/Accelerate.h>
int main() {
float multiplicand = 123456.0;
float multiplier = 0.333333;
printf("%f * %f == ", multiplicand, multiplier);
cblas_sscal(1, multiplier, &multiplicand, 1);
printf("%f\n", multiplicand);
}
[02:32:07] [william@relativity ~]$ clang div3.c -framework Accelerate -o div3 && ./div3
123456.000000 * 0.333333 == 41151.957031
第一:
x/3 = (x/4) / (1-1/4)
然后找出如何解决的x /(1 - Y):
x/(1-1/y)
= x * (1+y) / (1-y^2)
= x * (1+y) * (1+y^2) / (1-y^4)
= ...
= x * (1+y) * (1+y^2) * (1+y^4) * ... * (1+y^(2^i)) / (1-y^(2^(i+i))
= x * (1+y) * (1+y^2) * (1+y^4) * ... * (1+y^(2^i))
其中y = 1/4:
int div3(int x) {
x <<= 6; // need more precise
x += x>>2; // x = x * (1+(1/2)^2)
x += x>>4; // x = x * (1+(1/2)^4)
x += x>>8; // x = x * (1+(1/2)^8)
x += x>>16; // x = x * (1+(1/2)^16)
return (x+1)>>8; // as (1-(1/2)^32) very near 1,
// we plus 1 instead of div (1-(1/2)^32)
}
尽管它使用+
,但有人已经实现了由按位运算添加
好吧,我想我们大家都同意,这是不是一个真正的世界性难题。 所以,只是为了好玩,这里是如何与艾达和多线程做到这一点:
with Ada.Text_IO;
procedure Divide_By_3 is
protected type Divisor_Type is
entry Poke;
entry Finish;
private
entry Release;
entry Stop_Emptying;
Emptying : Boolean := False;
end Divisor_Type;
protected type Collector_Type is
entry Poke;
entry Finish;
private
Emptying : Boolean := False;
end Collector_Type;
task type Input is
end Input;
task type Output is
end Output;
protected body Divisor_Type is
entry Poke when not Emptying and Stop_Emptying'Count = 0 is
begin
requeue Release;
end Poke;
entry Release when Release'Count >= 3 or Emptying is
New_Output : access Output;
begin
if not Emptying then
New_Output := new Output;
Emptying := True;
requeue Stop_Emptying;
end if;
end Release;
entry Stop_Emptying when Release'Count = 0 is
begin
Emptying := False;
end Stop_Emptying;
entry Finish when Poke'Count = 0 and Release'Count < 3 is
begin
Emptying := True;
requeue Stop_Emptying;
end Finish;
end Divisor_Type;
protected body Collector_Type is
entry Poke when Emptying is
begin
null;
end Poke;
entry Finish when True is
begin
Ada.Text_IO.Put_Line (Poke'Count'Img);
Emptying := True;
end Finish;
end Collector_Type;
Collector : Collector_Type;
Divisor : Divisor_Type;
task body Input is
begin
Divisor.Poke;
end Input;
task body Output is
begin
Collector.Poke;
end Output;
Cur_Input : access Input;
-- Input value:
Number : Integer := 18;
begin
for I in 1 .. Number loop
Cur_Input := new Input;
end loop;
Divisor.Finish;
Collector.Finish;
end Divide_By_3;