Esiste un equivalente Java di frexp?
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20-09-2019 - |
Domanda
Esiste un equivalente Java della funzione C / C ++ chiamato frexp ? Se non si ha familiarità, frexp è definito da Wikipedia per "rompere numero a virgola mobile giù nella mantissa e dell'esponente ".
Sto cercando un'implementazione con velocità e precisione, ma avrei preferito la precisione se potessi scegliere una sola.
Questo è il codice di esempio dal primo riferimento. Si dovrebbe rendere il frexp contrarre un po 'più chiaro:
/* frexp example */
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main ()
{
double param, result;
int n;
param = 8.0;
result = frexp (param , &n);
printf ("%lf * 2^%d = %f\n", result, n, param);
return 0;
}
/* Will produce: 0.500000 * 2^4 = 8.000000 */
Soluzione
Come è questo?
public static class FRexpResult
{
public int exponent = 0;
public double mantissa = 0.;
}
public static FRexpResult frexp(double value)
{
final FRexpResult result = new FRexpResult();
long bits = Double.doubleToLongBits(value);
double realMant = 1.;
// Test for NaN, infinity, and zero.
if (Double.isNaN(value) ||
value + value == value ||
Double.isInfinite(value))
{
result.exponent = 0;
result.mantissa = value;
}
else
{
boolean neg = (bits < 0);
int exponent = (int)((bits >> 52) & 0x7ffL);
long mantissa = bits & 0xfffffffffffffL;
if(exponent == 0)
{
exponent++;
}
else
{
mantissa = mantissa | (1L<<52);
}
// bias the exponent - actually biased by 1023.
// we are treating the mantissa as m.0 instead of 0.m
// so subtract another 52.
exponent -= 1075;
realMant = mantissa;
// normalize
while(realMant > 1.0)
{
mantissa >>= 1;
realMant /= 2.;
exponent++;
}
if(neg)
{
realMant = realMant * -1;
}
result.exponent = exponent;
result.mantissa = realMant;
}
return result;
}
Questa è "ispirato" o addirittura quasi identico copiato da un risposta ad un simile C # domanda. Funziona con i bit e quindi rende la mantissa un numero compreso tra 1,0 e 0,0.
Altri suggerimenti
Vedere Float.floatToIntBits e Double.doubleToLongBits. Hai ancora bisogno di un po 'di logica aggiuntiva per decodificare IEEE 754 punti galleggianti.
Questo fa fare quello che vuoi.
public class Test {
public class FRex {
public FRexPHolder frexp (double value) {
FRexPHolder ret = new FRexPHolder();
ret.exponent = 0;
ret.mantissa = 0;
if (value == 0.0 || value == -0.0) {
return ret;
}
if (Double.isNaN(value)) {
ret.mantissa = Double.NaN;
ret.exponent = -1;
return ret;
}
if (Double.isInfinite(value)) {
ret.mantissa = value;
ret.exponent = -1;
return ret;
}
ret.mantissa = value;
ret.exponent = 0;
int sign = 1;
if (ret.mantissa < 0f) {
sign--;
ret.mantissa = -(ret.mantissa);
}
while (ret.mantissa < 0.5f) {
ret.mantissa *= 2.0f;
ret.exponent -= 1;
}
while (ret.mantissa >= 1.0f) {
ret.mantissa *= 0.5f;
ret.exponent++;
}
ret.mantissa *= sign;
return ret;
}
}
public class FRexPHolder {
int exponent;
double mantissa;
}
public static void main(String args[]) {
new Test();
}
public Test() {
double value = 8.0;
//double value = 0.0;
//double value = -0.0;
//double value = Double.NaN;
//double value = Double.NEGATIVE_INFINITY;
//double value = Double.POSITIVE_INFINITY;
FRex test = new FRex();
FRexPHolder frexp = test.frexp(value);
System.out.println("Mantissa: " + frexp.mantissa);
System.out.println("Exponent: " + frexp.exponent);
System.out.println("Original value was: " + value);
System.out.println(frexp.mantissa+" * 2^" + frexp.exponent + " = ");
System.out.println(frexp.mantissa*(1<<frexp.exponent));
}
}
Se io sto leggendo questo diritto ...
public class Frexp {
public static void main (String[] args)
{
double param, result;
int n;
param = 8.0;
n = Math.getExponent(param);
//result = ??
System.out.printf ("%f * 2^%d = %f\n", result, n, param);
}
}
Purtroppo, ci non sembra essere un metodo incorporato per ottenere la mantissa senza convertirlo in un BigDecimal prima (o semplicemente fare la divisione. result = param / Math.pow(2,n)
Stranamente, scalb
fa l'esatto contrario: prendere una mantissa ed esponente e generare un nuovo galleggiante da esso
Non ho dimestichezza con la funzione frexp, ma credo che avete bisogno di guardare al noreferrer BigDecimal ' valori scalati e non scalati. 'Unscaled' è la mantissa la precisione, la scala è l'esponente. In psuedocodarlo: value = unscaledValue 10 ^ (- scala)
No non c'è corrente implementazione in Java o nucleo nel Lang Commons (molto probabilmente altro posto per trovarlo) che ha la stessa identica funzionalità e facilità d' frexp ; che io sappia. Se esiste è probabilmente in un toolkit non ampiamente utilizzato.