Здравствуйте Мне нужно алгоритм нахождения НОД под длинную арифметику, тоисть что-бы был как можно быстрее. У меня есть рекурсивный и с использованием mod, но под длинную арифметику ето неефективно. Мне любой кроме остатка от деляния и рекурсии. Мне реализации самой длинной арифметики ненадо, только алгоритм НОД. Спасибо.
Lapp
25.03.2009 16:41
Цитата(Witaliy @ 25.03.2009 12:31)
реализации самой длинной арифметики ненадо, только алгоритм НОД.
А почему тогда не в Алгоритмах? Перенести?
Witaliy
25.03.2009 16:43
Действительно.....
volvo
25.03.2009 16:48
Цитата
Мне нужно алгоритм нахождения НОД под длинную арифметику, тоисть что-бы был как можно быстрее
Ты реализацию своей длинной арифметики покажи, и заодно скажи, с числами какого порядка будешь работать. Тогда можно будет говорить о чем-то в смысле скорости...
Цитата
Мне реализации самой длинной арифметики ненадо, только алгоритм НОД.
Тебе, может, и не надо, а вот для того, чтоб как можно эффективнее вычислять НОД, ее надо знать нам...
Witaliy
25.03.2009 16:59
числа <= 10^2550
Добавлено через 2 мин.
program my;
const max = 2550;
type
long = record
sign : char;
len : word;
number : array[1..max+1] of shortint;
end;
var a,b,c,r,x,y : long;
i,n,res : longint;
procedure input(var x : long);
var i : word;
s : char;
beginif (s>='0') and (s<='9') thenbegin
read(s);
x.sign := '+';
x.len := 1;
x.number[1] := ord(s)-ord('0');
end;
whilenot eoln dobegin
read(s);
if (s>='0') and (s<='9') thenbegin
inc(x.len);
x.number[x.len] := ord(s)-ord('0');
end;
end;
for i := x.len downto1do
x.number[max-x.len+i] := x.number[i];
for i := 1to max-x.len do
x.number[i] := 0;
readln;
end;
procedure output(x: long);
var i : word;
beginfor i := max-x.len+1to max do
write(x.number[i]);
writeln;
end;
function comp_abs(a,b : long) : shortint;
var i : word;
res : shortint;
begin
a.number[max+1] := 1; b.number[max+1] := 2;
i := 1;
while (a.number[i] = b.number[i])
do inc(i);
if i>max then res := 0elseif a.number[i] <b.number[i]
then
res:= -1else
res := 1;
comp_abs := res;
end;
function compare(a,b : long) : shortint;
beginif a.sign=b.sign thenif a.sign='-'then compare:=-comp_abs(a,b)
else
compare:= comp_abs(a,b)elseif (a.sign='-')
then compare := -1else
compare := 1;
end;
function longLen(a : long) : word;
var I : word;
begin
i :=1;
a.number[max+1] := 1;
while a.number[i]=0do inc(i);
if i <=max then longLen:= max-i+1else longLen := 1;
end;
procedure plus_abs(a,b : long; var res : long);
var i : word;
p : byte;
s : shortint;
begin
p := 0;
for i := max downto1dobegin
s := a.number[i]+b.number[i]+p;
res.number[i] := s mod10;
p := s div10;
end;
res.len := longLen(res);
end;
procedure shift(var a : long;k : word);
var i : word;
beginfor i := 1to max-k do
a.number[i] := a.number[i+k];
for i := max-k+1to max do a.number[i] := 0;
end;
function comp_0(x: long) : boolean;
beginif (x.number[max-longLen(x)+1] =0) and (x.number[max]=0) then
comp_0 := true
else
comp_0 := false;
end;
procedure minus_abs(a,b : long;var res : long);
var i: word; z : byte;
begin
z := 0;
for i := max downto1dobegin
res.number[i] := a.number[i]-b.number[i]-z;
if res.number[i]<0thenbegin inc(res.number[i],10);
z := 1;
endelse
z := 0;
end;
res.len := longLen(res);
end;
procedure div_mod(a,b : long;var rest: long);
var i,p,nd : word;
beginfor i := 1to max dobegin
rest.number[i] := 0;
end;
beginif a.len<b.len then nd := a.len
else nd := b.len;
for i := 1to nd do
rest.number[max-nd+i]:= a.number[max-a.len+i];
if a.len>=b.len thenfor p := max-a.len+b.len to max dobegin
rest.len := longLen(rest);
while comp_abs(rest,b)>=0dobegin
minus_abs(rest,b,rest);
end;
if p<max thenbegin
shift(rest,1);
rest.number[max] := a.number[p+1];
end;
end;
rest.len := longLen(rest);
end;
end;
procedure _div(a,b : long;var quot,rest: long);
var i,p,nd : word; s : byte;
beginfor i := 1to max dobegin
quot.number[i] := 0; rest.number[i] := 0;
end;
if comp_0(b) then
writeln('division by zero')
elsebeginif a.len<b.len then nd := a.len
else nd := b.len;
for i := 1to nd do
rest.number[max-nd+i]:= a.number[max-a.len+i];
if a.len>=b.len thenfor p := max-a.len+b.len to max dobegin
s := 0;
rest.len := longLen(rest);
while comp_abs(rest,b)>=0dobegin
minus_abs(rest,b,rest);
inc(s);
end;
shift(quot,1);
quot.number[max] := s;
if p<max thenbegin
shift(rest,1);
rest.number[max] := a.number[p+1];
end;
end;
quot.len := longlen(quot);
rest.len := longLen(rest);
end;
if a.sign=b.sign then quot.sign := '+'else
quot.sign:= '-';
rest.sign := a.sign;
end;
procedure _gcd(a : long;b : long; var c : long);
beginwhile (comp_0(a) <> true) and (comp_0(b) <> true) dobeginif comp_abs(a,b)>0then
div_mod(a,b,a)
else
div_mod(b,a,b);
end;
plus_abs(a,b,c);
end;
begin
input(x);
input(y);
if (longLen(x)>=2550) or (longLen(y)>=2550) then
writeln(0)
elsebegin
_gcd(x,y,a);
output(a);
end;
end.
Вот и весь код
volvo
25.03.2009 17:37
Ты знаешь, у меня есть реализация длинной арифметики, которая вот такую программу:
uses vlint1;
function GCD (A: TLong; B: TLong): TLong;
beginwhile (a <> 0) and (b <> 0) doif a >= b then a := a mod b
else b := b mod a;
GCD := a + b;
end;
var
a, b: tlong;
s: ansistring;
i: integer;
begin
writeln('start');
a := '3459687349586734095673495679304769348576934076';
b := '3985793475394875757584';
a := a * a * a;
a := a * a * a;
a := a * a * a;
a := a * a * a;
s := a;
writeln(s);
writeln('GCD = ' + ansistring(GCD(a, b)));
end.
выполняет меньше, чем за четверть секунды. А числа там очень немаленькие, вот лог работы программы (здесь видно, что из себя представляет число A):
Так что проблема - не в алгоритме вычисления НОД, а как раз в реализации длинных чисел...
Witaliy
25.03.2009 17:42
Мжете показать реализация длинной арифметики? очень прошу....
volvo
25.03.2009 17:48
А в твоей программе сразу же видно, где теряется производительность: вместо того, чтобы копировать огромные массивы данных в стек при вызове div_mod (это касается всех функций, но наиболее часто у тебя вызывается именно div_mod), просто передай константную ссылку:
procedure div_mod(const a,b : long;var rest: long); { <--- вот так }
, тогда данные будут неизменны, но копироваться постоянно весь массив из 2551 элемента не будет, в процедуру будет передаваться только 4-х байтовый адрес массива... Представляешь, насколько это быстрее?
Добавлено через 2 мин. P.S.
Цитата
Мжете показать реализация длинной арифметики?
Могу, но это на FPC, если тебя устраивает этот язык - покажу... На Турбо-Паскале работать не будет...
Witaliy
25.03.2009 17:50
Да, спасибо
Добавлено через 1 мин. Тоисть под Free Pascal? да, покажыте пожалуйста.
Добавлено через 7 мин. Смотрите, я исправил, но пересатало роботать...
Добавлено через 8 мин. Какия я не ввожу числа всегда выводит второе из них....
Какия я не ввожу числа всегда выводит второе из них....
Какие именно числа ты вводишь?
Witaliy
25.03.2009 18:29
Да не важно, любые например 55 5 выводит 5 45 7 выводыт 7
для любых второе число выводит очень прошу, покажыте мне готовую процедуру зделаную с моеей. Бо я не очень знаю что изменить и как... спасибо.
volvo
25.03.2009 20:43
Цитата
покажыте мне готовую процедуру зделаную с моеей
Твоя программа при попытке вычислить НОД чисел 3459687349586734095673495679304769348576934076 и 3985793475394875757584 вообще вылетает с переполнением стека. Ты ее что, не проверял со всеми возможными ключами?
Вот, я присоединил переделанную программу, которая не вылетает, считает НОД-ы, но как я тебе и говорил, здесь все зависит от реализации длинной арифметики. У тебя она не очень удачная, поэтому считается медленно. Можно чуть-чуть ускорить, конечно (например, сдвигать с использованием Move, а не циклами, обнулять не в цикле, а через FillChar), но резкого увеличения скорости все-же не будет... Надо переписывать программу полностью...
Witaliy
25.03.2009 21:52
Скажыте еще пожалуйста, каую длинню арифметику лутше использовать? Такого вида как у меня, или такую с 1000 системой счисления??
Добавлено через 3 мин. Ещё вопрос, знаете ли вы какой-то алгоритм для НОД без использования деления?.. Спасибо
volvo
26.03.2009 16:23
Цитата
Скажыте еще пожалуйста, каую длинню арифметику лутше использовать? Такого вида как у меня, или такую с 1000 системой счисления??
Чем больше основание системы счисления - тем короче циклы, и меньше времени нужно для обработки данных. Для примера: реализация Окулова (почти та, что лежит у нас в FAQ-е. Почти - потому что работает с типом TLong, а не PLong, так проще отслеживать возможные проблемы) отрабатывает почти в 20 раз быстрее твоей на том самом примере, который я приводил в посте №12 (на TP7). А ведь там - основание СС = всего 10000. А если взять массив LongInt-ов и основание = 1 млрд., представляешь, насколько меньше "цифр" будет в такой СС? Чем больше будут числа X и Y, тем больше выигрыш во времени...
Цитата
Ещё вопрос, знаете ли вы какой-то алгоритм для НОД без использования деления?..
Да что ты привязался к делению? Ну, замени взятие остатка вычитанием, легче тебе от этого станет? Сейчас программы выполняются за секунды, будут выполняться за часы, это все, чего ты добьешься.
Это текстовая версия — только основной контент. Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, нажмите сюда.