如何将一个数除3而不使用*、/、+、-、%等运算符?

号码可以有签名,也可以没有签名。


当前回答

很有趣的是,没有人回答一个泛泛的划分:

/* For the given integer find the position of MSB */
int find_msb_loc(unsigned int n)
{
    if (n == 0)
        return 0;

    int loc = sizeof(n)  * 8 - 1;
    while (!(n & (1 << loc)))
        loc--;
    return loc;
}


/* Assume both a and b to be positive, return a/b */
int divide_bitwise(const unsigned int a, const unsigned int b)
{
    int int_size = sizeof(unsigned int) * 8;
    int b_msb_loc = find_msb_loc(b);

    int d = 0; // dividend
    int r = 0; // reminder
    int t_a = a;
    int t_a_msb_loc = find_msb_loc(t_a);
    int t_b = b << (t_a_msb_loc - b_msb_loc);

    int i;
    for(i = t_a_msb_loc; i >= b_msb_loc; i--)  {
        if (t_a > t_b) {
            d = (d << 1) | 0x1;
            t_a -= t_b; // Not a bitwise operatiion
            t_b = t_b >> 1;
         }
        else if (t_a == t_b) {
            d = (d << 1) | 0x1;
            t_a = 0;
        }
        else { // t_a < t_b
            d = d << 1;
            t_b = t_b >> 1;
        }
    }

    r = t_a;
    printf("==> %d %d\n", d, r);
    return d;
}

按位加法已经在其中一个答案中给出,所以跳过它。

其他回答

首先是我想到的。

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。但是你可以使用字符串格式的想法,我猜…

用Pascal编写程序并使用DIV操作符。

因为问题被标记为c,你可以在Pascal中编写一个函数,然后在c程序中调用它;这样做的方法是特定于系统的。

但是这里有一个在我的Ubuntu系统上运行的例子,安装了Free Pascal fp-编译器包。(我这么做完全是出于不合时宜的固执;我不敢说这是有用的。)

divide_by_3。不是:

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.

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;
}

构建:

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

要将一个数除以3,而不使用乘法、除法、余数、减法或加法操作,在汇编编程语言中,惟一可用的指令是LEA(地址有效负载)、SHL(向左移动)和SHR(向右移动)。

在这个解决方案中,我没有使用与运算符+ - * /%相关的操作

我假设有输出数字在定点格式(16位整数部分和16位小数部分)和输入数字的类型是短int;但是,我已经近似输出的数量,因为我只能信任整数部分,因此我返回一个短int类型的值。

65536/6是固定点值,相当于1/3浮点数,等于21845。

21845 = 16384 + 4096 + 1024 + 256 + 64 + 16 + 4 + 1.

因此,要用1/3(21845)来做乘法,我使用指令LEA和SHL。

short int DivideBy3( short int num )
//In : eax= 16 Bit short int input number (N)
//Out: eax= N/3 (32 Bit fixed point output number
//          (Bit31-Bit16: integer part, Bit15-Bit0: digits after comma)
{
   __asm
   {
      movsx eax, num          // Get first argument

      // 65536 / 3 = 21845 = 16384 + 4096 + 1024 + 256 + 64 + 16 + 4 + 1

      lea edx,[4*eax+eax]     // EDX= EAX * 5
      shl eax,4
      lea edx,[eax+edx]       // EDX= EDX + EAX * 16
      shl eax,2
      lea edx,[eax+edx]       // EDX= EDX + EAX * 64
      shl eax,2
      lea edx,[eax+edx]       // EDX= EDX + EAX * 256
      shl eax,2
      lea edx,[eax+edx]       // EDX= EDX + EAX * 1024
      shl eax,2
      lea edx,[eax+edx]       // EDX= EDX + EAX * 4096
      shl eax,2
      lea edx,[eax+edx+08000h] // EDX= EDX + EAX * 16384

      shr edx,010h
      movsx eax,dx

   }
   // Return with result in EAX
}

它也适用于负数;结果具有正数的最小近似值(逗号后的最后一位数字为-1)。

如果您不打算使用运算符+ - * /%来执行除3的操作,但可以使用与它们相关的操作,我建议另一种解决方案。

int DivideBy3Bis( short int num )
//In : eax= 16 Bit short int input number (N)
//Out: eax= N/3 (32 Bit fixed point output number
//          (Bit31-Bit16: integer part, Bit15-Bit0: digits after comma)
{
   __asm
   {
      movsx   eax, num        // Get first argument

      mov     edx,21845
      imul    edx
   }
   // Return with result in EAX
}

愚蠢的情况需要愚蠢的解决方案:

#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,只需将result声明为double,并将fmod(number,除数)的结果添加到它。

解释它是如何工作的

fwrite写入number字节(在上面的例子中number为123456)。 “倒带”将文件指针重置到文件的前面。 Fread从文件中读取长度为除数的最多数量的“记录”,并返回它所读取的元素的数量。

如果你写30个字节,然后以3为单位读回文件,你会得到10个“单位”。30 / 3 = 10

这是Python中的,基本上,字符串比较和一个状态机。

def divide_by_3(input):
  to_do = {}
  enque_index = 0
  zero_to_9 = (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)
  leave_over = 0
  for left_over in (0, 1, 2):
    for digit in zero_to_9:
      # left_over, digit => enque, leave_over
      to_do[(left_over, digit)] = (zero_to_9[enque_index], leave_over)
      if leave_over == 0:
        leave_over = 1
      elif leave_over == 1:
        leave_over = 2
      elif leave_over == 2 and enque_index != 9:
        leave_over = 0
        enque_index = (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)[enque_index]
  answer_q = []
  left_over = 0
  digits = list(str(input))
  if digits[0] == "-":
    answer_q.append("-")
  digits = digits[1:]
  for digit in digits:
    enque, left_over = to_do[(left_over, int(digit))]
    if enque or len(answer_q):
      answer_q.append(enque)
  answer = 0
  if len(answer_q):
    answer = int("".join([str(a) for a in answer_q]))
  return answer