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。
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
以下是我的解决方案:
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,剩下的很简单!
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把a的这些位移位值加在一起!哦!但是我们不能做加法,所以我们必须使用位操作符来编写一个加法函数!如果您熟悉逐位操作符,那么我的解决方案应该看起来相当简单……但以防你不懂,我会在最后讲一个例子。
另一件需要注意的事情是,首先我左移30!这是为了确保分数不会四舍五入。
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!
这就是你小时候学过的简单加法!
111
1011
+0110
-----
10001
这个实现失败了,因为我们不能把方程的所有项相加:
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div_by_3(a) = x的结果,则x <= floor(f(a, i)) < a / 3。当a = 3k时,我们得到错误的答案。
其他回答
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
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。
如果你提醒自己标准的学校除法方法,用二进制来做,你会发现在3的情况下,你只是在有限的一组值中除法和减法(在这种情况下,从0到5)。这些可以用switch语句处理,以摆脱算术运算符。
static unsigned lamediv3(unsigned n)
{
unsigned result = 0, remainder = 0, mask = 0x80000000;
// Go through all bits of n from MSB to LSB.
for (int i = 0; i < 32; i++, mask >>= 1)
{
result <<= 1;
// Shift in the next bit of n into remainder.
remainder = remainder << 1 | !!(n & mask);
// Divide remainder by 3, update result and remainer.
// If remainder is less than 3, it remains intact.
switch (remainder)
{
case 3:
result |= 1;
remainder = 0;
break;
case 4:
result |= 1;
remainder = 1;
break;
case 5:
result |= 1;
remainder = 2;
break;
}
}
return result;
}
#include <cstdio>
int main()
{
// Verify for all possible values of a 32-bit unsigned integer.
unsigned i = 0;
do
{
unsigned d = lamediv3(i);
if (i / 3 != d)
{
printf("failed for %u: %u != %u\n", i, d, i / 3);
return 1;
}
}
while (++i != 0);
}
这是可行的:
smegma$ curl http://www.wolframalpha.com/input/?i=14+divided+by+3 2>/dev/null | gawk 'match($0, /link to /input/\?i=([0-9.+-]+)/, ary) { print substr( $0, ary[1, "start"], ary[1, "length"] )}' 4.6666666666666666666666666666666666666666666666666666
只要把你的数字换成“14”和“3”就行了。
这是一个执行所需操作的简单函数。但是它需要+操作符,所以你所要做的就是用位操作符来加值:
// 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;
}
正如吉姆评论的那样,这是可行的,因为:
N = 4 * a + b N / 3 = a + (a + b) / 3 sum += an = a + b,然后迭代 当a == 0 (n < 4)时,sum += floor(n / 3);即1,如果n == 3,否则为0