+ 연산자를 사용하지 않고 두 개의 숫자를 추가하는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?

StackOverflow https://stackoverflow.com/questions/365522

  •  21-08-2019
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문제

친구와 나는 뇌 티저와 함께 앞뒤로 가고 있으며 이것을 어떻게 해결 해야할지 전혀 모른다. 내 가정은 약간의 연산자에게는 가능하지만 확실하지 않다고 가정합니다.

도움이 되었습니까?

해결책

비트 타이어 운영자와 함께 C에서 :

#include<stdio.h>

int add(int x, int y) {
    int a, b;
    do {
        a = x & y;
        b = x ^ y;
        x = a << 1;
        y = b;
    } while (a);
    return b;
}


int main( void ){
    printf( "2 + 3 = %d", add(2,3));
    return 0;
}

xor (x ^ y) 캐리없이 추가됩니다. (x & y) 각 비트에서 이월입니다. (x & y) << 1 각 비트의 휴대입니다.

루프는 모든 비트에 대해 캐리가 0이 될 때까지 캐리를 계속 추가합니다.

다른 팁

int add(int a, int b) {
   const char *c=0;
   return &(&c[a])[b];
}

아니요 + 맞습니까?

int add(int a, int b) 
{
   return -(-a) - (-b);
}

CMS의 add () 함수는 아름답습니다. 단독 부정 (비 비트 적조, 첨가 사용과 관련하여 -y == (~ y) +1)에 의해 화려해서는 안됩니다. 동일한 비트 전용 설계를 사용한 뺄셈 기능은 다음과 같습니다.

int sub(int x, int y) {
    unsigned a, b;
    do {
        a = ~x & y;
        b =  x ^ y;
        x = b;
        y = a << 1;
    } while (a);
    return b;
}

"최고"를 정의합니다. 파이썬 버전은 다음과 같습니다.

len(range(x)+range(y))

그만큼 + 추가가 아닌 목록 연결을 수행합니다.

Bitwise 연산자가있는 Java 솔루션 :

// Recursive solution
public static int addR(int x, int y) {

    if (y == 0) return x;
    int sum = x ^ y; //SUM of two integer is X XOR Y
    int carry = (x & y) << 1;  //CARRY of two integer is X AND Y
    return addR(sum, carry);
}

//Iterative solution
public static int addI(int x, int y) {

    while (y != 0) {
        int carry = (x & y); //CARRY is AND of two bits
        x = x ^ y; //SUM of two bits is X XOR Y
        y = carry << 1; //shifts carry to 1 bit to calculate sum
    }
    return x;
}

속이다. 숫자를 무효화하고 첫 번째로부터 빼낼 수 있습니다 :)

실패, 이진 가산기가 어떻게 작동하는지 찾아보십시오. :)

편집 : 아, 내가 게시 한 후 댓글을 보았습니다.

이진 첨가에 대한 세부 사항이 있습니다 여기.

참고, 이것은 잔물결 전환 가산기, 작동하지만 최적으로 수행되지 않습니다. 하드웨어에 내장 된 대부분의 이진 부가자는 캐리가 된 가산기.

Ripple-Carry Adder는 Unsigned와 2의 보완 정수 모두에 대해 작동하고 Carry_in을 0으로 설정하고 1의 보완 정수가 1으로 설정되어있는 경우 1의 보완 정수에 대해 작동합니다.

#define BIT_LEN 32
#define ADD_OK 0
#define ADD_UNDERFLOW 1
#define ADD_OVERFLOW 2

int ripple_add(int a, int b, char carry_in, char* flags) {
    int result = 0;
    int current_bit_position = 0;
    char a_bit = 0, b_bit = 0, result_bit = 0;

    while ((a || b) && current_bit_position < BIT_LEN) {
        a_bit = a & 1;
        b_bit = b & 1;
        result_bit = (a_bit ^ b_bit ^ carry_in);
        result |= result_bit << current_bit_position++;
        carry_in = (a_bit & b_bit) | (a_bit & carry_in) | (b_bit & carry_in);
        a >>= 1;
        b >>= 1;
    }

    if (current_bit_position < BIT_LEN) {
        *flags = ADD_OK;
    }
    else if (a_bit & b_bit & ~result_bit) {
        *flags = ADD_UNDERFLOW;
    }
    else if (~a_bit & ~b_bit & result_bit) {
        *flags = ADD_OVERFLOW;
    }
    else {
        *flags = ADD_OK;
    }

    return result;
}

두 번째 숫자만큼 자주 첫 번째 숫자를 인간 마케팅하지 않겠습니까?

ADD가 어셈블러에서 비트 동작의 일부 조합이 아니라 단일 명령으로 구현되는 이유는하기가 어렵 기 때문입니다. 주어진 낮은 주문 비트에서 다음 상위 주문 비트까지 캐리에 대해 걱정해야합니다. 이것은 기계가 하드웨어로 빠르게하는 일이지만 C를 사용하더라도 소프트웨어로 빠르게 할 수는 없습니다.

두 정수를 추가하는 것은 그리 어렵지 않습니다. 이진 추가의 온라인에 대한 많은 예가 있습니다.

더 어려운 문제는 부동 소수점 번호입니다! 예제가 있습니다 http://pages.cs.wisc.edu/~smoler/x86text/lect.notes/arith.flpt.html

Bitwise 연산자를 사용하는 파이썬에서 :

def sum_no_arithmetic_operators(x,y):
    while True:
        carry = x & y
        x = x ^ y
        y = carry << 1
        if y == 0:
            break
    return x

C# 에서이 문제를 직접 작업하고 있었고 모든 테스트 사례를 통과 할 수는 없었습니다. 그런 다음 건너 뛰었습니다 이것.

다음은 C# 6의 구현입니다.

public int Sum(int a, int b) => b != 0 ? Sum(a ^ b, (a & b) << 1) : a;

종이에 이진을 추가 할 수있는 것과 같은 방식으로 구현되었습니다.

int add(int x, int y)
{
    int t1_set, t2_set;
    int carry = 0;
    int result = 0;
    int mask = 0x1;

    while (mask != 0) {
        t1_set = x & mask;
        t2_set = y & mask;
        if (carry) {
           if (!t1_set && !t2_set) {
               carry = 0;
               result |= mask;
           } else if (t1_set && t2_set) {
               result |= mask;
           }
        } else {
           if ((t1_set && !t2_set) || (!t1_set && t2_set)) {
                result |= mask;
           } else if (t1_set && t2_set) {
                carry = 1;
           }
        }
        mask <<= 1;
    }
    return (result);
}

속도가 향상된 속도는 다음과 같습니다.

int add_better (int x, int y)
{
  int b1_set, b2_set;
  int mask = 0x1;
  int result = 0;
  int carry = 0;

  while (mask != 0) {
      b1_set = x & mask ? 1 : 0;
      b2_set = y & mask ? 1 : 0;
      if ( (b1_set ^ b2_set) ^ carry)
          result |= mask;
      carry = (b1_set &  b2_set) | (b1_set & carry) | (b2_set & carry);
      mask <<= 1;
  }
  return (result);
}

코딩 인터뷰에서 이것을 문제 18.1로 보았습니다. 내 파이썬 솔루션 :

def foo(a, b):
"""iterate through a and b, count iteration via a list, check len"""
    x = []
    for i in range(a):
            x.append(a)
    for i in range(b):
            x.append(b)
    print len(x)

이 방법은 반복을 사용하므로 시간 복잡성은 최적이 아닙니다. 가장 좋은 방법은 비트 운영으로 낮은 수준에서 일하는 것입니다.

Python에 대한 나의 구현입니다. 바이트 (또는 비트)의 수를 알면 잘 작동합니다.

def summ(a, b):
    #for 4 bytes(or 4*8 bits)
    max_num = 0xFFFFFFFF
    while a != 0:
        a, b = ((a & b) << 1),  (a ^ b)
        if a > max_num:
            b = (b&max_num) 
            break
    return b

비트 시프트 및 작업을 사용하여 수행 할 수 있습니다.

#include <stdio.h>

int main()
{
    unsigned int x = 3, y = 1, sum, carry;
    sum = x ^ y; // Ex - OR x and y
    carry = x & y; // AND x and y
    while (carry != 0) {
        carry = carry << 1; // left shift the carry
        x = sum; // initialize x as sum
        y = carry; // initialize y as carry
        sum = x ^ y; // sum is calculated
        carry = x & y; /* carry is calculated, the loop condition is
                        evaluated and the process is repeated until
                        carry is equal to 0.
                        */
    }
    printf("%d\n", sum); // the program will print 4
    return 0;
}

입력이 반대 부호 인 경우 가장 투표 된 답변은 작동하지 않습니다. 그러나 다음은 할 것입니다. 나는 한 곳에서 속임수를 썼지 만 코드를 약간 깨끗하게 유지하기 위해서만. 개선을위한 모든 제안을 환영합니다

def add(x, y):
if (x >= 0 and y >= 0) or (x < 0 and y < 0):
    return _add(x, y)
else:
    return __add(x, y)


def _add(x, y):
if y == 0:
    return x
else:
    return _add((x ^ y), ((x & y) << 1))


def __add(x, y):
if x < 0 < y:
    x = _add(~x, 1)
    if x > y:
        diff = -sub(x, y)
    else:
        diff = sub(y, x)
    return diff
elif y < 0 < x:
    y = _add(~y, 1)
    if y > x:
        diff = -sub(y, x)
    else:
        diff = sub(y, x)
    return diff
else:
    raise ValueError("Invalid Input")


def sub(x, y):
if y > x:
    raise ValueError('y must be less than x')
while y > 0:
    b = ~x & y
    x ^= y
    y = b << 1
return x

다음은 휴대용 한 줄 3 배 및 재귀 솔루션입니다.

int add(int x, int y) {
    return y == 0 ? x : add(x ^ y, (x & y) << 1);
}

파이썬 코드 : (1)

add = lambda a,b : -(-a)-(-b)

'-'연산자와 함께 Lambda 기능을 사용하십시오

(2)

add= lambda a,b : len(list(map(lambda x:x,(i for i in range(-a,b)))))
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