Главная » Просмотр файлов » Arndt - Algorithms for Programmers

Arndt - Algorithms for Programmers (523138), страница 33

Файл №523138 Arndt - Algorithms for Programmers (Arndt - Algorithms for Programmers) 33 страницаArndt - Algorithms for Programmers (523138) страница 332013-09-15СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 33)

The argument modulo 8 has to be equal to one.inline ulong invsqrt2adic(ulong d)// Return inverse square root modulo 2**BITS_PER_LONG// must have d==1 mod 8// number of correct bits are doubled with each step// ==> loop is executed prop. log_2(BITS_PER_LONG) times// precision is 4, 8, 16, 32, 64, ... bits (or better){if ( 1 != (d&7) ) return 0; // no inverse sqrt// start value: if d == ****10001 ==> x := ****1001ulong x = (d >> 1) | 1;ulong p, y;do{y = x;p = (3 - d * y * y);x = (y * p) >> 1;}while ( x!=y );return x;}The square root can be obtained by final multiplication with d.inline ulong sqrt2adic(ulong d)// Return square root modulo 2**BITS_PER_LONG// must have d==1 mod 8 or d==4 mod 32, d==16 mod 128// ... d==4**k mod 4**(k+3)// undefined return if condition does not hold{if ( 0==d ) return 0;ulong s = 0;while ( 0==(d&1) ) { d >>= 1; ++s; }d *= invsqrt2adic(d);d <<= (s>>1);returnd;}Note that the 2-adic square root is something completely different from the integer square root.The described functions can be found in [FXT: file auxbit/bit2adic.h].

A little demo is [FXT: filedemo/bit2adic-demo.cc], where no inverse or square root is given, it does not exit:CHAPTER 8. SOME BIT WIZARDRYxinvsqrtxinvxxxinvxinvxsqrtxxinvxinvxxxinvxinvsqrtxxxinvsqrt==============================191...............................1...............................1...............................11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111..............................1.1111111111111111111111111111111...............................111.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.11111111111111111111111111111111.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.............................1................................1.111111111111111111111111111111...............................1.111..11..11..11..11..11..11..11.111111111111111111111111111111.11..11..11..11..11..11..11..11..11.............................11.11111111111111111111111111111.1..............................1111.11.11.11.11.11.11.11.11.11.11111111111111111111111111111111..1.1..1..1..1..1..1..1..1..1..1..11..111..1..11...11......1.11.1.1............................1...11111111111111111111111111111...............................1..1..111...111...111...111...111..1111111111111111111111111111111.1=1=-1===2-23=-3=4==-45=-5===6-67=-7===8-89For further information on 2-adic (more generally p-adic) numbers see [11], [15] and also [67].8.22Powers of the Gray codeConsider the Gray code as a transform of a binary word.

The following list shows the eight vectorsof the ‘canonical basis’ in the leftmost column. The columns to the right show the powers (repeatedapplications) of the Gray code for 8-bit words:.......1......1......1......1......1......1......1......1.......g**0=id.......1......11.....11.....11.....11.....11.....11.....11......g**1=g.......1......1......1.1....1.1....1.1....1.1....1.1....1.1.....g**2.......1......11.....111....1111...1111...1111...1111...1111....g**3.......1......1......1......1......1...1..1...1..1...1..1...1...g**4.......1......11.....11.....11.....11..1..11..11.11..11.11..11..g**5.......1......1......1.1....1.1....1.1.1..1.1.1..1.1.1.11.1.1.1.g**6This motivates theinline ulong gray_pow(ulong x, ulong e)// Return (gray_code**e)(x)// gray_pow(x, 1) == gray_code(x)// gray_pow(x, BITS_PER_LONG-1) == inverse_gray_code(x){e &= (BITS_PER_LONG-1); // modulo BITS_PER_LONGulong s = 1;while ( e ){if ( e & 1 ) x ^= x >> s; // gray ** ss <<= 1;e >>= 1;}return x;}The powers of the inverse Gray code cycle through the columns in the opposite direction, so.......1......11.....111....1111...11111..111111.111111111111111g**7=g**(-1)CHAPTER 8.

SOME BIT WIZARDRY192inline ulong inverse_gray_pow(ulong x, ulong e)// Return (inverse_gray_code**(e))(x)//== (gray_code**(-e))(x)// inverse_gray_pow(x, 1) == inverse_gray_code(x)// gray_pow(x, BITS_PER_LONG-1) == gray_code(x){return gray_pow(x, -e);}Same for the green code (this time using g for the green code):.......1......1......1......1......1......1......1......1.......g**0=id......11.....11.....11.....11.....11.....11.....11......1.......g**1=g.....1.1....1.1....1.1....1.1....1.1....1.1......1......1.......g**2....1111...1111...1111...1111...1111....111.....11......1.......g**3...1...1..1...1..1...1..1...1......1......1......1......1.......g**4..11..11.11..11.11..11..1..11.....11.....11.....11......1.......g**5.1.1.1.11.1.1.1..1.1.1..1.1.1....1.1....1.1......1......1.......g**6We just have to reverse the shift operator for green ** sinline ulong green_pow(ulong x, ulong e)// Return (green_code**e)(x)// green_pow(x, 1) == green_code(x)// green_pow(x, BITS_PER_LONG-1) == inverse_green_code(x){e &= (BITS_PER_LONG-1); // modulo BITS_PER_LONGulong s = 1;while ( e ){if ( e & 1 ) x ^= x << s; // green ** ss <<= 1;e >>= 1;}return x;}inline ulong inverse_green_pow(ulong x, ulong e)// Return (inverse_green_code**(e))(x)//== (green_code**(-e))(x)// inverse_green_pow(x, 1) == inverse_green_code(x)// green_pow(x, BITS_PER_LONG-1) == green_code(x){return green_pow(x, -e);}8.23Invertible transforms on wordsThe functions presented in this section are ‘transforms’ on binary words that are invertible.Considerinline ulong blue_code(ulong a){ulong s = BITS_PER_LONG >> 1;ulong m = ~0UL << s;while ( s ){a ^= ( (a&m) >> s );s >>= 1;m ^= (m>>s);}return a;}andinline ulong yellow_code(ulong a){ulong s = BITS_PER_LONG >> 1;111111111111111.111111..11111...1111....111.....11......1.......g**7=G**(-1)CHAPTER 8.

SOME BIT WIZARDRY}193ulong m = ~0UL >> s;while ( s ){a ^= ( (a&m) << s );s >>= 1;m ^= (m<<s);}return a;[FXT: file auxbit/bittransforms.h] Both involve a computational work ∼ log2 (b) where b is the number of bits per word (BITS_PER_LONG). The blue_code can be used as a fast implementation for thecomposition of a binary polynomial with x + 1, see page 267.[FXT: file demo/bittransforms-blue-demo.cc] gives (leftmost column gives Gray code for comparison,bit-counts at the right of each column):0:1:2:3:4:5:6:7:8:9:10:11:12:13:14:15:16:17:18:19:20:21:22:23:24:25:26:27:28:29:30:31:g=......g=.....1g=....11g=....1.g=...11.g=...111g=...1.1g=...1..g=..11..g=..11.1g=..1111g=..111.g=..1.1.g=..1.11g=..1..1g=..1...g=.11...g=.11..1g=.11.11g=.11.1.g=.1111.g=.11111g=.111.1g=.111..g=.1.1..g=.1.1.1g=.1.111g=.1.11.g=.1..1.g=.1..11g=.1...1g=.1....01212321234323212343454323432321b=......b=.....1b=....11b=....1.b=...1.1b=...1..b=...11.b=...111b=..1111b=..111.b=..11..b=..11.1b=..1.1.b=..1.11b=..1..1b=..1...b=.1...1b=.1....b=.1..1.b=.1..11b=.1.1..b=.1.1.1b=.1.111b=.1.11.b=.1111.b=.11111b=.111.1b=.111..b=.11.11b=.11.1.b=.11...b=.11..101212123432323212123234345434323y=................................y=11111111111111111111111111111111y=1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.y=.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1.1y=11..11..11..11..11..11..11..11..y=..11..11..11..11..11..11..11..11y=.11..11..11..11..11..11..11..11.y=1..11..11..11..11..11..11..11..1y=1...1...1...1...1...1...1...1...y=.111.111.111.111.111.111.111.111y=..1...1...1...1...1...1...1...1.y=11.111.111.111.111.111.111.111.1y=.1...1...1...1...1...1...1...1..y=1.111.111.111.111.111.111.111.11y=111.111.111.111.111.111.111.111.y=...1...1...1...1...1...1...1...1y=1111....1111....1111....1111....y=....1111....1111....1111....1111y=.1.11.1..1.11.1..1.11.1..1.11.1.y=1.1..1.11.1..1.11.1..1.11.1..1.1y=..1111....1111....1111....1111..y=11....1111....1111....1111....11y=1..1.11.1..1.11.1..1.11.1..1.11.y=.11.1..1.11.1..1.11.1..1.11.1..1y=.1111....1111....1111....1111...y=1....1111....1111....1111....111y=11.1..1.11.1..1.11.1..1.11.1..1.y=..1.11.1..1.11.1..1.11.1..1.11.1y=1.11.1..1.11.1..1.11.1..1.11.1..y=.1..1.11.1..1.11.1..1.11.1..1.11y=...1111....1111....1111....1111.y=111....1111....1111....1111....103216161616161682482482424816161616161616161616161616161616The parity of B(a) is equal to the lowest bit of a.

Up to the a = 47 the bit-count varies by ±1 betweensuccessive values of B(a), the transition B(47) → B(48) changes the bit-count by 3. The sequence of theindices a where the bit-count changes by more than one is 47, 51, 59, 67, 75, 79, 175, 179, 187, 195, 203,207, 291, 299, 339, 347, 419, 427, 467, 475, 531, 539, . . .The sequence of fixed points is 0, 1, 6, 7, 18, 19, 20, 21, 106, 107, 108, 109, 120, 121, 126, 127, 258, 259,260, 261, 272, 273, 278, 279, 360, 361, 366, 367, 378, 379, 380, 381, 1546, 1547, 1548, 1549, 1560, 1561,1566, 1567, 1632, 1633, . .

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
1,52 Mb
Тип материала
Учебное заведение
Неизвестно

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6264
Авторов
на СтудИзбе
317
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее