رفع عشري إلى قوة عشرية?
https://stackoverflow.com/questions/429165
-
06-07-2019 - |
italiano
english
français
española
中国
日本の
العربية
Deutsch
한국어
Português
Russianسؤال
على .net framework في فئة الرياضيات طريقة تشغيل مزدوج.ولكن الدقة شرط أحتاج لرفع عشري إلى عشري الطاقة [ الأسرى(عشري ، العشرية ب) ].لا إطار لها مثل هذه الوظيفة ؟ لا أحد يعرف من مكتبة مع هذا النوع من العمل ؟
المحلول
لحل مشكلتي لقد وجدت بعض توسع سلسلة ، و لهم أنا كان لهم تنفيذها لحل المعادلة X ^ ن = ه ^ (ن * قانون الجنسية خ).
// Adjust this to modify the precision
public const int ITERATIONS = 27;
// power series
public static decimal DecimalExp(decimal power)
{
int iteration = ITERATIONS;
decimal result = 1;
while (iteration > 0)
{
fatorial = Factorial(iteration);
result += Pow(power, iteration) / fatorial;
iteration--;
}
return result;
}
// natural logarithm series
public static decimal LogN(decimal number)
{
decimal aux = (number - 1);
decimal result = 0;
int iteration = ITERATIONS;
while (iteration > 0)
{
result += Pow(aux, iteration) / iteration;
iteration--;
}
return result;
}
// example
void main(string[] args)
{
decimal baseValue = 1.75M;
decimal expValue = 1/252M;
decimal result = DecimalExp(expValue * LogN(baseValue));
}
ووأسير الحرب () ومضروب () وظائف بسيطة لأن السلطة هي دائما عدد صحيح (داخل سلسلة دي السلطة).
نصائح أخرى
وهذا ينبغي أن يكون أسرع لالأس صحيحا موجبا وقاعدة العشرية:
// From http://www.daimi.au.dk/~ivan/FastExpproject.pdf
// Left to Right Binary Exponentiation
public static decimal Pow(decimal x, uint y){
decimal A = 1m;
BitArray e = new BitArray(BitConverter.GetBytes(y));
int t = e.Count;
for (int i = t-1; i >= 0; --i) {
A *= A;
if (e[i] == true) {
A *= x;
}
}
return A;
}
وهنا برنامج C# يدويا تنفيذ الرياضيات.الأسرى() إلى درجة أكبر من الدقة أكثر .صافي مزدوج يعتمد التنفيذ.قص ولصق في linqpad لتشغيل فورا ، أو تغيير .تفريغ()s إلى وحدة التحكم.WriteLines.
لقد تضمنت اختبار النتيجة.الاختبار على النحو التالي:
- الهدف = .4 ٪ سنويا مع يضاعف يوميا على 10 000
- الجواب = يجب أن يكون 10 040
- كيف = عشري ب=10000;for (int i = 0;أنا<365;i++) { ب *= المعدل ؛ } حيث معدل = (1.004)^(1/365)
لقد اختبرت 3 تطبيقات معدل:(1) دليل حساب (2) Excel (3) الرياضيات.الأسرى
دليل احسب أعلى درجة من الدقة.النتائج:
Manually calculated rate: 1.0000109371043837652682334292
Excel rate: 1.000010937104383712500000M [see formula =(1.004)^(1/365)]
Math.Pow rate: 1.00001093710438
Manual - .4%pa on R10,000: 10040.000000000000000000000131
Excel - .4%pa on R10,000: 10039.999999999806627646709094
Math.Pow - .4%pa on R10,000:10039.999999986201948942509648
لقد ترك أيضا بعض الإضافية عمل في هناك التي تستخدم لتحديد ما أعلى مضروب كان يمكن أن تناسب ulong (= 22).
Linqpad كود:
/*
a^b = exp(b * ln(a))
ln(a) = log(1-x) = - x - x^2/2 - x^3/3 - ... (where |x| < 1)
x: a = 1-x => x = 1-a = 1 - 1.004 = -.004
y = b * ln(a)
exp(y) = 1 + y + y^2/2 + x^3/3! + y^4/4! + y^5/5! + ...
n! = 1 * 2 * ... * n
*/
/*
//
// Example: .4%pa on R10,000 with daily compounding
//
Manually calculated rate: 1.0000109371043837652682334292
Excel rate: 1.000010937104383712500000M =(1.004)^(1/365)
Math.Pow rate: 1.00001093710438
Manual - .4%pa on R10,000: 10040.000000000000000000000131
Excel - .4%pa on R10,000: 10039.999999999806627646709094
Math.Pow - .4%pa on R10,000:10039.999999986201948942509648
*/
static uint _LOOPS = 10; // Max = 22, no improvement in accuracy after 10 in this example scenario
// 8: 1.0000109371043837652682333497
// 9: 1.0000109371043837652682334295
// 10: 1.0000109371043837652682334292
// ...
// 21: 1.0000109371043837652682334292
// 22: 1.0000109371043837652682334292
// http://www.daimi.au.dk/~ivan/FastExpproject.pdf
// Left to Right Binary Exponentiation
public static decimal Pow(decimal x, uint y)
{
if (y == 1)
return x;
decimal A = 1m;
BitArray e = new BitArray(BitConverter.GetBytes(y));
int t = e.Count;
for (int i = t-1; i >= 0; --i) {
A *= A;
if (e[i] == true) {
A *= x;
}
}
return A;
}
// http://stackoverflow.com/questions/429165/raising-a-decimal-to-a-power-of-decimal
// natural logarithm series
public static decimal ln(decimal a)
{
/*
ln(a) = log(1-x) = - x - x^2/2 - x^3/3 - ... (where |x| < 1)
x: a = 1-x => x = 1-a = 1 - 1.004 = -.004
*/
decimal x = 1 - a;
if (Math.Abs(x) >= 1)
throw new Exception("must be 0 < a < 2");
decimal result = 0;
uint iteration = _LOOPS;
while (iteration > 0)
{
result -= Pow(x, iteration) / iteration;
iteration--;
}
return result;
}
public static ulong[] Fact = new ulong[] {
1L,
1L * 2,
1L * 2 * 3,
1L * 2 * 3 * 4,
1L * 2 * 3 * 4 * 5,
1L * 2 * 3 * 4 * 5 * 6,
1L * 2 * 3 * 4 * 5 * 6 * 7,
1L * 2 * 3 * 4 * 5 * 6 * 7 * 8,
1L * 2 * 3 * 4 * 5 * 6 * 7 * 8 * 9,
1L * 2 * 3 * 4 * 5 * 6 * 7 * 8 * 9 * 10,
1L * 2 * 3 * 4 * 5 * 6 * 7 * 8 * 9 * 10 * 11,
1L * 2 * 3 * 4 * 5 * 6 * 7 * 8 * 9 * 10 * 11 * 12,
1L * 2 * 3 * 4 * 5 * 6 * 7 * 8 * 9 * 10 * 11 * 12 * 13,
1L * 2 * 3 * 4 * 5 * 6 * 7 * 8 * 9 * 10 * 11 * 12 * 13 * 14,
1L * 2 * 3 * 4 * 5 * 6 * 7 * 8 * 9 * 10 * 11 * 12 * 13 * 14 * 15,
1L * 2 * 3 * 4 * 5 * 6 * 7 * 8 * 9 * 10 * 11 * 12 * 13 * 14 * 15 * 16,
1L * 2 * 3 * 4 * 5 * 6 * 7 * 8 * 9 * 10 * 11 * 12 * 13 * 14 * 15 * 16 * 17,
1L * 2 * 3 * 4 * 5 * 6 * 7 * 8 * 9 * 10 * 11 * 12 * 13 * 14 * 15 * 16 * 17 * 18,
1L * 2 * 3 * 4 * 5 * 6 * 7 * 8 * 9 * 10 * 11 * 12 * 13 * 14 * 15 * 16 * 17 * 18 * 19,
1L * 2 * 3 * 4 * 5 * 6 * 7 * 8 * 9 * 10 * 11 * 12 * 13 * 14 * 15 * 16 * 17 * 18 * 19 * 20,
14197454024290336768L, //1L * 2 * 3 * 4 * 5 * 6 * 7 * 8 * 9 * 10 * 11 * 12 * 13 * 14 * 15 * 16 * 17 * 18 * 19 * 20 * 21, // NOTE: Overflow during compilation
17196083355034583040L, //1L * 2 * 3 * 4 * 5 * 6 * 7 * 8 * 9 * 10 * 11 * 12 * 13 * 14 * 15 * 16 * 17 * 18 * 19 * 20 * 21 * 22 // NOTE: Overflow during compilation
};
// http://stackoverflow.com/questions/429165/raising-a-decimal-to-a-power-of-decimal
// power series
public static decimal exp(decimal y)
{
/*
exp(y) = 1 + y + y^2/2 + x^3/3! + y^4/4! + y^5/5! + ...
*/
uint iteration = _LOOPS;
decimal result = 1;
while (iteration > 0)
{
//uint fatorial = Factorial(iteration);
ulong fatorial = Fact[iteration-1];
result += (Pow(y, iteration) / fatorial);
iteration--;
}
return result;
}
void Main()
{
decimal a = 1.004M;
decimal b = 1/365M;
decimal _ln = ln(a);
decimal y = b * _ln;
decimal result = exp(y);
result.Dump("Manual rate");
decimal excel = 1.000010937104383712500000M; // =(1.004)^(1/365)
excel.Dump("Excel rate");
decimal m = (decimal)Math.Pow((double)a,(double)b);
m.Dump("Math.Pow rate");
//(result - excel).Dump("Diff: Manual - Excel");
//(m - excel).Dump("Diff: Math.Pow - Excel");
var f = new DateTime(2013,1,1);
var t = new DateTime(2014,1,1);
Test(f, t, 10000, result, "Manual - .4%pa on R10,000");
Test(f, t, 10000, excel, "Excel - .4%pa on R10,000");
Test(f, t, 10000, m, "Math.Pow - .4%pa on R10,000");
}
decimal Test(DateTime f, DateTime t, decimal balance, decimal rate, string whichRate)
{
int numInterveningDays = (t.Date - f.Date).Days;
var value = balance;
for (int i = 0; i < numInterveningDays; ++i)
{
value *= rate;
}
value.Dump(whichRate);
return value - balance;
}
/*
// Other workings:
//
// Determine maximum Factorial for use in ln(a)
//
ulong max = 9,223,372,036,854,775,807 * 2 // see http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ctetwysk.aspx
Factorial 21 = 14,197,454,024,290,336,768
Factorial 22 = 17,196,083,355,034,583,040
Factorial 23 = 8,128,291,617,894,825,984 (Overflow)
public static uint Factorial_uint(uint i)
{
// n! = 1 * 2 * ... * n
uint n = i;
while (--i > 1)
{
n *= i;
}
return n;
}
public static ulong Factorial_ulong(uint i)
{
// n! = 1 * 2 * ... * n
ulong n = i;
while (--i > 1)
{
n *= i;
}
return n;
}
void Main()
{
// Check max ulong Factorial
ulong prev = 0;
for (uint i = 1; i < 24; ++i)
{
ulong cur = Factorial_ulong(i);
cur.Dump(i.ToString());
if (cur < prev)
{
throw new Exception("Overflow");
}
prev = cur;
}
}
*/
وأعتقد أنه يعتمد كثيرا على الرقم الذي تخطط لتوصيل. إذا "أ" و "ب" لا "لطيفة" عدد فإنك سوف الأرجح الحصول على قيمة وهو غير تنتهي، وهذا هو المستحيل مخزن وإذا يتصرف C # BigDecimal على الإطلاق مثل جافا BigDecimal وربما يطرح استثناء في مثل هذه الحالة.
هل أنت متأكد من أنك فعلا تريد أن تفعل هذا؟ وتتكاثر decimal حوالي 40 مرات أبطأ من وdouble، لذلك كنت أتوقع Math.Pow() عشري أن تكون غير صالحة للاستعمال من الناحية العملية.
إذا كنت تتوقع القوى صحيحا فقط، ورغم ذلك، أقترح عليك استخدام خوارزمية السلطة على أساس صحيح أن نوقشت بالفعل هنا في SO.
لا تنتمي إلى StackOverflow
