Fixito para pot_ko().

[z.facultad/75.29/dale.git] / src / number.h

diff --git a/src/number.h b/src/number.h
index 1e857ac18333d67132928d1c9b5b958bf8be8ce7..e7e9c7b33bcfdff52533f365f25a2c6568689c72 100644 (file)
--- a/src/number.h
+++ b/src/number.h
@@ -103,9 +103,6 @@ struct number
        sign_type sign;
 
        // Helpers
        sign_type sign;
 
        // Helpers

-       // Normaliza las longitudes de 2 numbers, completando con 0s a la izquierda
-       // al más pequeño. Sirve para División y Conquista
-       number& normalize_length(const number& n);

        // parte un número en dos mitades de misma longitud, devuelve un par de
        // números con (low, high)
        std::pair< number, number > split() const;
        // parte un número en dos mitades de misma longitud, devuelve un par de
        // números con (low, high)
        std::pair< number, number > split() const;


@@ -253,10 +250,9 @@ bool number< N, E >::operator< (const number< N, E >& n)
        number< N, E > n2 = n;
 
        // igualo los largos
        number< N, E > n2 = n;
 
        // igualo los largos

-       n1.normalize_length(n2);
-       n2.normalize_length(n1);
+       normalize_length(n1, n2);

 
 

-       // obtengo el largo 
+       // obtengo el largo

        size_type length = n1.chunk.size();
        size_type i = length - 1;
 
        size_type length = n1.chunk.size();
        size_type i = length - 1;
 


@@ -324,20 +320,6 @@ number< N, E > operator* (const number< N, E >& n1, const number< N, E >& n2)
        return naif(n1, n2);
 }
 
        return naif(n1, n2);
 }
 

-template < typename N, typename E >
-number< N, E >& number< N, E >::normalize_length(const number< N, E >& n)
-{
-       // si son de distinto tamaño tengo que agregar ceros a la izquierda al
-       // menor para división y conquista
-       while (chunk.size() < n.chunk.size())
-       {
-               chunk.push_back(0);
-       }
-
-       return *this;
-
-}
-

 template < typename N, typename E >
 std::pair< number< N, E >, number< N, E > > number< N, E >::split() const
 {
 template < typename N, typename E >
 std::pair< number< N, E >, number< N, E > > number< N, E >::split() const
 {


@@ -366,40 +348,36 @@ std::pair< number< N, E >, number< N, E > > number< N, E >::split() const
        return par;
 }
 
        return par;
 }
 

-// es el algoritmo de división y conquista, que se llama recursivamente
+

 template < typename N, typename E >
 template < typename N, typename E >

-number < N, E > karatsuba(const number< N, E > &u, const number< N, E > &v)
+void normalize_length(number< N, E >& u, number< N, E >& v)

 {
        typedef number< N, E > num_type;
 {
        typedef number< N, E > num_type;

+       typename num_type::size_type max, p, t, pot2;

 
 

-       // tomo el chunk size de u (el de v DEBE ser el mismo)
-       typename num_type::size_type chunk_size = u.chunk.size();
+       max = std::max(u.chunk.size(), v.chunk.size());

 
 

-       if (chunk_size == 1)
-       {
-               // condición de corte. Ver que por más que tenga 1 único
-               // elemento puede "rebalsar" la capacidad del atomic_type,
-               // como ser multiplicando 0xff * 0xff usando bytes!!!
-               return u.chunk[0] * v.chunk[0];
+       /* Buscamos hacer crecer a ambos a la potencia de 2 mas proxima; para
+        * lo cual la obtenemos y guardamos en p. */
+       t = max;
+       p = 0;
+       while (t != 0) {
+               t = t >> 1;
+               p++;

        }
 
        }
 

-       std::pair< num_type, num_type > u12 = u.split();
-       std::pair< num_type, num_type > v12 = v.split();
+       /* Ahora guardamos en pot2 el tamaño que deben tener. */
+       pot2 = 1 << p;

 
 

-       // Los nombres M, D y H los puso Rosita en clase, cambiar si se les
-       // ocurren algunos mejores!
-       // m = u1*v1
-       // d = u2*v2
-       // h = (u1+v1)*(u2+v2) = u1*u2+u1*v2+u2*v1+u2*v2
-       num_type m = karastuba(u12.first, v12.first);
-       num_type d = karastuba(u12.second, v12.second);
-       num_type h = karastuba(u12.first + v12.first,
-                       u12.second + v12.second);
+       /* Y finalmente hacemos crecer los dos numeros agregando 0s hasta
+        * completar sus tamaños. */
+       while (u.chunk.size() < pot2)
+               u.chunk.push_back(0);

 
 

-       // H-D-M = u1*u2+u1*v2+u2*v1+u2*v2 - u2*v2 - u1*v1 = u1*v2+u2*v1
-       // u1*v1 << base^N + u1*v2+u2*v1 << base^N/2 + u2*v2
-       return (m << chunk_size) + ((h - d - m) << chunk_size / 2) + h;
+       while (v.chunk.size() < pot2)
+               v.chunk.push_back(0);

 
 

+       return;

 }
 
 
 }
 
 


@@ -467,6 +445,7 @@ number < N, E > naif(const number< N, E > &u, const number< N, E > &v)
        /* u*v = (u1*v1) * 2^n + (u1*v2 + u2*v1) * 2^(n/2) + u2*v2
         * PERO! Como los numeros estan "al reves" nos queda:
         *     = m22 * 2^n + (m12 + m21) * 2^(n/2) + m11
        /* u*v = (u1*v1) * 2^n + (u1*v2 + u2*v1) * 2^(n/2) + u2*v2
         * PERO! Como los numeros estan "al reves" nos queda:
         *     = m22 * 2^n + (m12 + m21) * 2^(n/2) + m11

+        * FIXME: seria mejor hacer el acomode en la llamada a naif arriba?

         */
        num_type res;
        res = m22 << chunk_size;
         */
        num_type res;
        res = m22 << chunk_size;


@@ -481,4 +460,70 @@ number < N, E > naif(const number< N, E > &u, const number< N, E > &v)
 }
 
 
 }
 
 

+/* Algoritmo de multiplicacion de Karatsuba-Ofman
+ * Ver los comentarios del algoritmo naif, es practicamente identico salvo en
+ * los calculos numericos que se especifican debajo.
+ */
+template < typename N, typename E >
+number < N, E > karatsuba(const number< N, E > &u, const number< N, E > &v)
+{
+       typedef number< N, E > num_type;
+
+       typename num_type::size_type chunk_size = u.chunk.size();
+
+       sign_type sign;
+
+       if ( (u.sign == positive && v.sign == positive) ||
+                       (u.sign == negative && v.sign == negative) ) {
+               sign = positive;
+       } else {
+               sign = negative;
+       }
+
+       if (chunk_size == 1) {
+               E tmp;
+               tmp = static_cast< E >(u.chunk[0]) * static_cast< E >(v.chunk[0]);
+               num_type tnum = num_type(static_cast< N* >(&tmp), 2, sign);
+               return tnum;
+       }
+
+       std::pair< num_type, num_type > u12 = u.split();
+       std::pair< num_type, num_type > v12 = v.split();
+
+       // Los nombres M, D y H los puso Rosita en clase, cambiar si se les
+       // ocurren algunos mejores!
+       // m = u1*v1
+       // d = u2*v2
+       // h = (u1+v1)*(u2+v2) = u1*u2+u1*v2+u2*v1+u2*v2
+       num_type m = karastuba(u12.second, v12.second);
+       num_type d = karastuba(u12.first, v12.first);
+       num_type h = karastuba(u12.second + v12.second,
+                       u12.first + v12.first);
+
+       // H-D-M = u1*u2+u1*v2+u2*v1+u2*v2 - u2*v2 - u1*v1 = u1*v2+u2*v1
+       // u1*v1 << base^N + u1*v2+u2*v1 << base^N/2 + u2*v2
+       num_type res;
+       res = (m << chunk_size) + ((h - d - m) << (chunk_size / 2) ) + h;
+       res.sign = sign;
+       return res;
+}
+
+
+/* Potenciacion usando multiplicaciones sucesivas.
+ * Toma dos parametros u y v, devuelve u^v; asume v positivo.
+ */
+template < typename N, typename E >
+number < N, E > pot_ko(const number< N, E > &u, const number< N, E > &v)
+{
+       number< N, E > res, i;
+
+       res = u;
+       res.sign = u.sign;
+
+       for (i = 1; i < v; i += 1) {
+               res *= u;
+       }
+
+       return res;
+}