]> git.llucax.com Git - z.facultad/75.29/dale.git/blobdiff - src/number.h
The ugliest patch in the history (versión 2, salida decimal ejecutando python).
[z.facultad/75.29/dale.git] / src / number.h
index 8fd7efc0003f60c3c2e3f2b4b28e1cc9f981d3a5..92862552feca655e29830de64163afb62b14a5e1 100644 (file)
@@ -75,12 +75,12 @@ struct number
                return *this;
        }
 
-       number& operator+= (const number& n);
-       number& operator*= (const number& n);
+       number& operator+=  (const number& n);
+       number& operator*=  (const number& n);
        number& operator<<= (const size_type n);
-       number& operator-= (const number& n);
-       bool    operator< (const number& n);
-       bool    operator==(const number& n) const;
+       number& operator-=  (const number& n);
+       bool    operator<   (const number& n) const;
+       bool    operator==  (const number& n) const;
 
        // Devuelve referencia a 'átomo' i del chunk (no debería ser necesario
        // si la multiplicación es un método de este objeto).
@@ -353,33 +353,58 @@ number< N, E > operator- (const number< N, E >& n1, const number< N, E >& n2)
 
 
 template < typename N, typename E >
-bool number< N, E >::operator< (const number< N, E >& n)
+bool number< N, E >::operator< (const number< N, E >& n) const
 {
-       number< N, E > n1 = *this;
-       number< N, E > n2 = n;
-
-       // igualo los largos
-       normalize_length(n1, n2);
+       if (sign != n.sign)
+       {
+               if (sign == positive) // yo positivo, n negativo
+                       return false; // yo soy más grande
+               else // yo negagivo, n positivo
+                       return true; // n es más grande
+       }
 
-       // obtengo el largo
-       size_type length = n1.chunk.size();
-       size_type i = length - 1;
+       size_type i; //problema de VC++, da error de redefinición
 
-       // me voy fijando desde "la cifra" más significativa si alguno es menor que el otro
-       // sigo iterando si son iguales hasta recorrer todo el número hasta la parte menos significativa
-       while (i > 0)
+       if (chunk.size() > n.chunk.size()) // yo tengo más elementos
        {
-               if (n1[i]<n2[i])
+               // Recorro los bytes más significativos (que tengo sólo yo)
+               for (i = n.chunk.size(); i < chunk.size(); ++i)
+               {
+                       if (chunk[i] != 0) // Si tengo algo distinto a 0
+                       {
+                               return false; // Entonces soy más grande
+                       }
+               }
+       }
+       else if (chunk.size() < n.chunk.size()) // n tiene más elementos
+       {
+               // Recorro los bytes más significativos (que tiene sólo n)
+               for (i = chunk.size(); i < n.chunk.size(); ++i)
+               {
+                       if (chunk[i] != 0) // Si n tiene algo distinto a 0
+                       {
+                               return true; // Entonces soy más chico
+                       }
+               }
+       }
+       // sigo con la intersección de ambos
+       size_type fin = std::min(chunk.size(), n.chunk.size());
+       i = fin;
+       while (i != 0) {
+               --i;
+
+               if (chunk[i] < n.chunk[i]) // Si es menor
+               {
                        return true;
-               if (n1[i]>n2[i])
+               }
+               else if (chunk[i] > n.chunk[i]) // Si es mayor
+               {
                        return false;
-
-               i--;
+               }
+               // Si es igual tengo que seguir viendo
        }
 
-       // si llegué hasta acá es porque son iguales, por lo tanto no es menor estricto
-       return false;
-
+       return false; // Son iguales
 }
 
 // efectúa un shifteo a izquierda del chunk, agregando 0s en los casilleros menos significativos
@@ -477,9 +502,6 @@ bool number< N, E >::operator==(const number< N, E >& n) const
 template < typename N, typename E >
 number< N, E >& number< N, E >::operator*= (const number< N, E >& n)
 {
-       //number < N, E > r_op = n;
-       //normalize_length(n);
-       //n.normalize_length(*this);
        *this = naif(*this, n);
        return *this;
 }
@@ -555,10 +577,11 @@ void normalize_length(const number< N, E >& u, const number< N, E >& v)
 template < typename N, typename E >
 number < N, E > naif(const number< N, E > &u, const number< N, E > &v)
 {
-       normalize_length(u, v);
        typedef number< N, E > num_type;
 
-       // tomo el chunk size de u (el de v DEBE ser el mismo)
+       normalize_length(u, v);
+
+       /* como acabo de normalizar los tamaños son iguales */
        typename num_type::size_type chunk_size = u.chunk.size();
 
        sign_type sign;
@@ -615,17 +638,22 @@ 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
-        * FIXME: seria mejor hacer el acomode en la llamada a naif arriba?
         */
        num_type res;
        res = m22 << chunk_size;
+       //std::cout << "ra: " << res << "\n";
        res = res + ((m12 + m21) << (chunk_size / 2));
-       res = res + m11;
-       res.sign = sign;
        /*
-       std::cout << "r: " << res << "\n";
-       std::cout << "\n";
+       std::cout << "rb: " << res << "\n";
+       std::cout << "12+21: " << (m12 + m21) << "\n";
+       std::cout << "cs/2: " << (chunk_size / 2) << "\n";
+       std::cout << "t: " << ((m12 + m21) << (chunk_size / 2)) << "\n";
        */
+       res = res + m11;
+       //std::cout << "rc: " << res << "\n";
+       res.sign = sign;
+       //std::cout << "r: " << res << "\n";
+       //std::cout << "\n";
        return res;
 }
 
@@ -639,6 +667,8 @@ number < N, E > karatsuba(const number< N, E > &u, const number< N, E > &v)
 {
        typedef number< N, E > num_type;
 
+       normalize_length(u, v);
+
        typename num_type::size_type chunk_size = u.chunk.size();
 
        sign_type sign;
@@ -659,21 +689,54 @@ number < N, E > karatsuba(const number< N, E > &u, const number< N, E > &v)
        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;
+       /*
+       std::cout << "u:" << u12.first << " - " << u12.second << "\n";
+       std::cout << "v:" << v12.first << " - " << v12.second << "\n";
+       */
+
+       /* Aca esta la gracia de toda la cuestion:
+        * m = u1*v1
+        * d = u2*v2
+        * h = (u1+u2)*(v1+v2) = u1*u2+u1*v2+u2*v1+u2*v2
+        *
+        * h - d - m = u1*v2+u2*v1
+        * u1*v1 << base^N  +  u1*v2+u2*v1 << base^(N/2)  +  u2*v2
+        * m << base^N  +  (h - d - m) << base^(N/2)  +  d
+       */
+       num_type m = karatsuba(u12.first, v12.first);
+       num_type d = karatsuba(u12.second, v12.second);
+
+       num_type sumfst = u12.first + u12.second;
+       num_type sumsnd = v12.first + v12.second;
+       num_type h = karatsuba(sumfst, sumsnd);
+
+       /*
+       fflush(stdout); fflush(stderr);
+       std::cout << "m: " << m << "\n";
+       std::cout << "d: " << d << "\n";
+       std::cout << "h: " << h << "\n";
+       fflush(stdout); fflush(stderr);
+       */
+
+       num_type res, tmp;
+
+       /* tmp = h - d - m */
+       normalize_length(h, d);
+       tmp = h - d;
+       normalize_length(tmp, m);
+       /*
+       std::cout << "t: " << tmp << "\n";
+       std::cout << "m: " << m << "\n";
+       */
+       tmp = tmp - m;
+       //std::cout << "t: " << tmp << "\n";
+
+       /* Resultado final */
+       res = d << chunk_size;
+       res += tmp << (chunk_size / 2);
+       res += m;
        res.sign = sign;
+
        return res;
 }
 
@@ -682,7 +745,7 @@ number < N, E > karatsuba(const number< N, E > &u, const number< N, E > &v)
  * 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 > pot_ko(number< N, E > &u, number< N, E > &v)
 {
        assert(v.sign == positive);
        number< N, E > res, i;
@@ -691,7 +754,7 @@ number < N, E > pot_ko(const number< N, E > &u, const number< N, E > &v)
        res.sign = u.sign;
 
        for (i = 1; i < v; i += 1) {
-               res *= u;
+               res = karatsuba(res, u);
        }
 
        return res;
@@ -729,7 +792,7 @@ number < N, E > pot_ko(const number< N, E > &u, const number< N, E > &v)
  *
  */
 template < typename N, typename E >
-number< N, E > pot_dyc(const number< N, E > &x, const number< N, E > &y)
+number< N, E > pot_dyc_n(const number< N, E > &x, const number< N, E > &y)
 {
        assert(y.sign == positive);
        //std::cout << "pot(" << x << ", " << y << ")\n";
@@ -738,15 +801,41 @@ number< N, E > pot_dyc(const number< N, E > &x, const number< N, E > &y)
                std::cout << "y es 1 => FIN pot(" << x << ", " << y << ")\n";
                return x;
        }
-       number< N, E > res = pot_dyc(x, y.dividido_dos());
+       number< N, E > res = pot_dyc_n(x, y.dividido_dos());
+       //std::cout << "y.dividido_dos() = " << y.dividido_dos() << "\n";
+       //std::cout << "res = " << res << "\n";
+       res = naif(res, res);
+       //std::cout << "res = " << res << "\n";
+       if (y.es_impar())
+       {
+               //std::cout << y << " es IMPAR => ";
+               res = naif(res, x); // Multiplico por el x que falta
+               //std::cout << "res = " << res << "\n";
+       }
+       //std::cout << "FIN pot(" << x << ", " << y << ")\n\n";
+       return res;
+}
+
+/* Idem que pot_dyc_n(), pero usa karatsuba() para las multiplicaciones. */
+template < typename N, typename E >
+number< N, E > pot_dyc_k(const number< N, E > &x, const number< N, E > &y)
+{
+       assert(y.sign == positive);
+       //std::cout << "pot(" << x << ", " << y << ")\n";
+       if (y == number< N, E >(1))
+       {
+               //std::cout << "y es 1 => FIN pot(" << x << ", " << y << ")\n";
+               return x;
+       }
+       number< N, E > res = pot_dyc_k(x, y.dividido_dos());
        //std::cout << "y.dividido_dos() = " << y.dividido_dos() << "\n";
        //std::cout << "res = " << res << "\n";
-       res *= res;
+       res = karatsuba(res, res);
        //std::cout << "res = " << res << "\n";
        if (y.es_impar())
        {
                //std::cout << y << " es IMPAR => ";
-               res *= x; // Multiplico por el x que falta
+               res = karatsuba(res, x);
                //std::cout << "res = " << res << "\n";
        }
        //std::cout << "FIN pot(" << x << ", " << y << ")\n\n";