使用黑客的喜悦魔术数字计算器

int divideByThree(int num)
{
  return (fma(num, 1431655766, 0) >> 32);
}

其中fma是在math.h头文件中定义的标准库函数。

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

哪里InputValue是数字除以3

SELECT AVG(NUM) 
  FROM (SELECT InputValue NUM from sys.dual
         UNION ALL SELECT 0 from sys.dual
         UNION ALL SELECT 0 from sys.dual) divby3

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
}

第一:

x/3 = (x/4) / (1-1/4)

然后求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))

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)
}

虽然它使用了+，但有人已经实现了按位操作的add。

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