Эффективный способ определения количества цифр в целом числе
https://stackoverflow.com/questions/1489830
italiano
english
français
española
中国
日本の
العربية
Deutsch
한국어
Português
RussianВопрос
Что такое очень эффективный способ определения того, сколько цифр содержится в целом числе в C ++?
Решение
Что ж, наиболее эффективным способом, предполагающим, что вы знаете размер целого числа, был бы поиск.Должно быть быстрее, чем гораздо более короткий подход, основанный на логарифме.Если вас не волнует подсчет '-', уберите + 1.
// generic solution
template <class T>
int numDigits(T number)
{
int digits = 0;
if (number < 0) digits = 1; // remove this line if '-' counts as a digit
while (number) {
number /= 10;
digits++;
}
return digits;
}
// partial specialization optimization for 32-bit numbers
template<>
int numDigits(int32_t x)
{
if (x == MIN_INT) return 10 + 1;
if (x < 0) return numDigits(-x) + 1;
if (x >= 10000) {
if (x >= 10000000) {
if (x >= 100000000) {
if (x >= 1000000000)
return 10;
return 9;
}
return 8;
}
if (x >= 100000) {
if (x >= 1000000)
return 7;
return 6;
}
return 5;
}
if (x >= 100) {
if (x >= 1000)
return 4;
return 3;
}
if (x >= 10)
return 2;
return 1;
}
// partial-specialization optimization for 8-bit numbers
template <>
int numDigits(char n)
{
// if you have the time, replace this with a static initialization to avoid
// the initial overhead & unnecessary branch
static char x[256] = {0};
if (x[0] == 0) {
for (char c = 1; c != 0; c++)
x[c] = numDigits((int32_t)c);
x[0] = 1;
}
return x[n];
}
Другие советы
Самый простой способ - это сделать:
unsigned GetNumberOfDigits (unsigned i)
{
return i > 0 ? (int) log10 ((double) i) + 1 : 1;
}
log10 определяется в <cmath> или <math.h>.Вам нужно было бы профилировать это, чтобы увидеть, работает ли оно быстрее, чем любое другое, размещенное здесь.Я не уверен, насколько это надежно с точки зрения точности с плавающей запятой.Кроме того, аргумент без знака имеет отрицательные значения, и log на самом деле не смешивается.
Возможно, я неправильно понял вопрос, но разве это не помогает?
int NumDigits(int x)
{
x = abs(x);
return (x < 10 ? 1 :
(x < 100 ? 2 :
(x < 1000 ? 3 :
(x < 10000 ? 4 :
(x < 100000 ? 5 :
(x < 1000000 ? 6 :
(x < 10000000 ? 7 :
(x < 100000000 ? 8 :
(x < 1000000000 ? 9 :
10)))))))));
}
int digits = 0; while (number != 0) { number /= 10; digits++; }
Примечание:"0" будет состоять из 0 цифр!Если вам нужно, чтобы 0 отображалось как 1 цифра, используйте:
int digits = 0; do { number /= 10; digits++; } while (number != 0);
(Спасибо Кевину Фегану)
В конце концов, используйте профилировщик, чтобы узнать, какой из приведенных здесь ответов будет быстрее на вашем компьютере...
Розыгрыш:Это в наиболее эффективный способ (количество цифр вычисляется во время компиляции):
template <unsigned long long N, size_t base=10>
struct numberlength
{
enum { value = 1 + numberlength<N/base, base>::value };
};
template <size_t base>
struct numberlength<0, base>
{
enum { value = 0 };
};
Может быть полезно определить ширину, необходимую для числового поля при форматировании, элементах ввода и т.д.
Видишь Немного Подкручивающие Хаки для гораздо более короткой версии ответа, который вы приняли.Преимущество этого также заключается в том, что вы быстрее находите ответ, если ваши входные данные распределены нормально, сначала проверяя большие константы. (v >= 1000000000) улавливает 76% значений, поэтому проверка этого первого в среднем будет быстрее.
преобразуйте в строку, а затем используйте встроенные функции
unsigned int i;
cout<< to_string(i).length()<<endl;
Предыдущий плакат предлагал цикл, который делится на 10.Поскольку умножение на современных машинах выполняется намного быстрее, я бы рекомендовал вместо этого следующий код:
int digits = 1, pten=10; while ( pten <= number ) { digits++; pten*=10; }
Архитектура ppc содержит инструкцию по подсчету битов.С помощью этого вы можете определить логарифмическую базу 2 положительного целого числа в одной инструкции.Например, 32-разрядный будет:
#define log_2_32_ppc(x) (31-__cntlzw(x))
Если вы можете справиться с небольшой погрешностью при больших значениях, вы можете преобразовать ее в базу журнала 10 с помощью еще нескольких инструкций:
#define log_10_estimate_32_ppc(x) (9-(((__cntlzw(x)*1233)+1545)>>12))
Это зависит от платформы и немного неточно, но также не требует ответвлений, разделения или преобразования в формат с плавающей запятой.Все зависит от того, что вам нужно.
Я знаю инструкции ppc только из первых рук, но другие архитектуры должны иметь аналогичные инструкции.
int x = 1000;
int numberOfDigits = x ? static_cast<int>(log10(abs(x))) + 1 : 1;
#include <iostream>
#include <math.h>
using namespace std;
int main()
{
double num;
int result;
cout<<"Enter a number to find the number of digits, not including decimal places: ";
cin>>num;
result = ((num<=1)? 1 : log10(num)+1);
cout<<"Number of digits "<<result<<endl;
return 0;
}
Вероятно, это самый простой способ решения вашей проблемы, предполагая, что вас интересуют только цифры перед десятичной дробью, и предполагая, что все, что меньше 10, - это всего лишь 1 цифра.
#include <stdint.h> // uint32_t [available since C99]
/// Determine the number of digits for a 32 bit integer.
/// - Uses at most 4 comparisons.
/// - (cX) 2014 adolfo.dimare@gmail.com
/// - \see http://stackoverflow.com/questions/1489830/#27669966
/** #d == Number length vs Number of comparisons == #c
\code
#d | #c #d | #c
---+--- ---+---
10 | 4 5 | 4
9 | 4 4 | 4
8 | 3 3 | 3
7 | 3 2 | 3
6 | 3 1 | 3
\endcode
*/
unsigned NumDigits32bs(uint32_t x) {
return // Num-># Digits->[0-9] 32->bits bs->Binary Search
( x >= 100000u // [6-10] [1-5]
? // [6-10]
( x >= 10000000u // [8-10] [6-7]
? // [8-10]
( x >= 100000000u // [9-10] [8]
? // [9-10]
( x >= 1000000000u // [10] [9]
? 10
: 9
)
: 8
)
: // [6-7]
( x >= 1000000u // [7] [6]
? 7
: 6
)
)
: // [1-5]
( x >= 100u // [3-5] [1-2]
? // [3-5]
( x >= 1000u // [4-5] [3]
? // [4-5]
( x >= 10000u // [5] [4]
? 5
: 4
)
: 3
)
: // [1-2]
( x >= 10u // [2] [1]
? 2
: 1
)
)
);
}
Мне нравится ответ Айры Бакстера.Вот вариант шаблона, который обрабатывает различные размеры и имеет дело с максимальными целочисленными значениями (обновлен, чтобы вывести проверку верхней границы из цикла):
#include <boost/integer_traits.hpp>
template<typename T> T max_decimal()
{
T t = 1;
for (unsigned i = boost::integer_traits<T>::digits10; i; --i)
t *= 10;
return t;
}
template<typename T>
unsigned digits(T v)
{
if (v < 0) v = -v;
if (max_decimal<T>() <= v)
return boost::integer_traits<T>::digits10 + 1;
unsigned digits = 1;
T boundary = 10;
while (boundary <= v) {
boundary *= 10;
++digits;
}
return digits;
}
Чтобы действительно повысить производительность за счет вывода дополнительного теста из цикла, вам нужно специализировать max_decimal() для возврата констант для каждого типа на вашей платформе.Достаточно волшебный компилятор мог бы оптимизировать вызов max_decimal() до константы, но в большинстве современных компиляторов специализация лучше.В нынешнем виде эта версия, вероятно, медленнее, потому что max_decimal стоит дороже, чем тесты, удаленные из цикла.
Я оставлю все это в качестве упражнения для читателя.
/// Determine the number of digits for a 64 bit integer.
/// - Uses at most 5 comparisons.
/// - (cX) 2014 adolfo.dimare@gmail.com
/// - \see http://stackoverflow.com/questions/1489830/#27670035
/** #d == Number length vs Number of comparisons == #c
\code
#d | #c #d | #c #d | #c #d | #c
---+--- ---+--- ---+--- ---+---
20 | 5 15 | 5 10 | 5 5 | 5
19 | 5 14 | 5 9 | 5 4 | 5
18 | 4 13 | 4 8 | 4 3 | 4
17 | 4 12 | 4 7 | 4 2 | 4
16 | 4 11 | 4 6 | 4 1 | 4
\endcode
*/
unsigned NumDigits64bs(uint64_t x) {
return // Num-># Digits->[0-9] 64->bits bs->Binary Search
( x >= 10000000000ul // [11-20] [1-10]
?
( x >= 1000000000000000ul // [16-20] [11-15]
? // [16-20]
( x >= 100000000000000000ul // [18-20] [16-17]
? // [18-20]
( x >= 1000000000000000000ul // [19-20] [18]
? // [19-20]
( x >= 10000000000000000000ul // [20] [19]
? 20
: 19
)
: 18
)
: // [16-17]
( x >= 10000000000000000ul // [17] [16]
? 17
: 16
)
)
: // [11-15]
( x >= 1000000000000ul // [13-15] [11-12]
? // [13-15]
( x >= 10000000000000ul // [14-15] [13]
? // [14-15]
( x >= 100000000000000ul // [15] [14]
? 15
: 14
)
: 13
)
: // [11-12]
( x >= 100000000000ul // [12] [11]
? 12
: 11
)
)
)
: // [1-10]
( x >= 100000ul // [6-10] [1-5]
? // [6-10]
( x >= 10000000ul // [8-10] [6-7]
? // [8-10]
( x >= 100000000ul // [9-10] [8]
? // [9-10]
( x >= 1000000000ul // [10] [9]
? 10
: 9
)
: 8
)
: // [6-7]
( x >= 1000000ul // [7] [6]
? 7
: 6
)
)
: // [1-5]
( x >= 100ul // [3-5] [1-2]
? // [3-5]
( x >= 1000ul // [4-5] [3]
? // [4-5]
( x >= 10000ul // [5] [4]
? 5
: 4
)
: 3
)
: // [1-2]
( x >= 10ul // [2] [1]
? 2
: 1
)
)
)
);
}
template <typename type>
class number_of_decimal_digits {
const powers_and_max<type> mPowersAndMax;
public:
number_of_decimal_digits(){
}
inline size_t ndigits( type i) const {
if(i<0){
i += (i == std::numeric_limits<type>::min());
i=-i;
}
const type* begin = &*mPowersAndMax.begin();
const type* end = begin+mPowersAndMax.size();
return 1 + std::lower_bound(begin,end,i) - begin;
}
inline size_t string_ndigits(const type& i) const {
return (i<0) + ndigits(i);
}
inline size_t operator[](const type& i) const {
return string_ndigits(i);
}
};
где в powers_and_max у нас есть (10^n)-1 для всех n такой , что
(10^n) < std::numeric_limits<type>::max()
и std::numeric_limits<type>::max() в массиве:
template <typename type>
struct powers_and_max : protected std::vector<type>{
typedef std::vector<type> super;
using super::const_iterator;
using super::size;
type& operator[](size_t i)const{return super::operator[](i)};
const_iterator begin()const {return super::begin();}
const_iterator end()const {return super::end();}
powers_and_max() {
const int size = (int)(log10(double(std::numeric_limits<type>::max())));
int j = 0;
type i = 10;
for( ; j<size ;++j){
push_back(i-1);//9,99,999,9999 etc;
i*=10;
}
ASSERT(back()<std::numeric_limits<type>::max());
push_back(std::numeric_limits<type>::max());
}
};
вот простой тест:
number_of_decimal_digits<int> ndd;
ASSERT(ndd[0]==1);
ASSERT(ndd[9]==1);
ASSERT(ndd[10]==2);
ASSERT(ndd[-10]==3);
ASSERT(ndd[-1]==2);
ASSERT(ndd[-9]==2);
ASSERT(ndd[1000000000]==10);
ASSERT(ndd[0x7fffffff]==10);
ASSERT(ndd[-1000000000]==11);
ASSERT(ndd[0x80000000]==11);
Конечно, любая другая реализация упорядоченного набора может быть использована для powers_and_max и если бы было знание о том, что будет кластеризация, но не было знания о том, где может находиться кластер, возможно, самонастраивающаяся реализация дерева была бы лучшей
эффективный способ
int num;
int count = 0;
while(num)
{
num /= 10;
++count;
}
#include <iostream>
int main()
{
int num;
std::cin >> num;
std::cout << "number of digits for " << num << ": ";
int count = 0;
while(num)
{
num /= 10;
++count;
}
std::cout << count << '\n';
return 0;
}
Еще один фрагмент кода, выполняющий в основном то же самое, что и у Виталия, но использующий двоичный поиск.Массив Powers лениво инициализируется один раз для каждого экземпляра unsigned type.Перегрузка подписанного типа устраняет знак минус.
#include <limits>
#include <type_traits>
#include <array>
template <class T>
size_t NumberOfDecPositions ( T v, typename std::enable_if<std::is_unsigned<T>::value>::type* = 0 )
{
typedef std::array<T,std::numeric_limits<T>::digits10+1> array_type;
static array_type powers_of_10;
if ( powers_of_10.front() == 0 )
{
T n = 1;
for ( T& i: powers_of_10 )
{
i = n;
n *= 10;
}
}
size_t l = 0, r = powers_of_10.size(), p;
while ( l+1 < r )
{
p = (l+r)/2;
if ( powers_of_10[p] <= v )
l = p;
else
r = p;
}
return l + 1;
};
template <class T>
size_t NumberOfDecPositions ( T v, typename std::enable_if<std::is_signed<T>::value>::type* = 0 )
{
typedef typename std::make_unsigned<T>::type unsigned_type;
if ( v < 0 )
return NumberOfDecPositions ( static_cast<unsigned_type>(-v) ) + 1;
else
return NumberOfDecPositions ( static_cast<unsigned_type>(v) );
}
Если кто-нибудь заботится о дальнейшей оптимизации, пожалуйста, обратите внимание, что первый элемент массива powers никогда не используется, а l появляется с +1 2 раза.
в случае, если количество цифр И значение каждой позиции цифры необходимо использовать следующим образом:
int64_t = number, digitValue, digits = 0; // or "int" for 32bit
while (number != 0) {
digitValue = number % 10;
digits ++;
number /= 10;
}
digit выдает вам значение в позиции номера, которое в данный момент обрабатывается в цикле.например, для числа 1776 значение цифры равно:
6 в 1 - м цикле
7 во 2 - м цикле
7 в 3 - м цикле
1 в 4 - м цикле
C ++ 11 обновление предпочтительного решения:
#include <limits>
#include <type_traits>
template <typename T>
typename std::enable_if<std::numeric_limits<T>::is_integer, unsigned int>::type
numberDigits(T value) {
unsigned int digits = 0;
if (value < 0) digits = 1;
while (value) {
value /= 10;
++digits;
}
return digits;
}
предотвращает создание экземпляра шаблона с помощью double, et.эл.
int numberOfDigits(double number){
if(number < 0){
number*=-1;
}
int i=0;
while(number > pow(10, i))
i++;
cout << "This number has " << i << " digits" << endl;
return i;
}
// Meta-program to calculate number of digits in (unsigned) 'N'.
template <unsigned long long N, unsigned base=10>
struct numberlength
{ // http://stackoverflow.com/questions/1489830/
enum { value = ( 1<=N && N<base ? 1 : 1+numberlength<N/base, base>::value ) };
};
template <unsigned base>
struct numberlength<0, base>
{
enum { value = 1 };
};
{
assert( (1 == numberlength<0,10>::value) );
}
assert( (1 == numberlength<1,10>::value) );
assert( (1 == numberlength<5,10>::value) );
assert( (1 == numberlength<9,10>::value) );
assert( (4 == numberlength<1000,10>::value) );
assert( (4 == numberlength<5000,10>::value) );
assert( (4 == numberlength<9999,10>::value) );
int numberOfDigits(int n){
if(n<=9){
return 1;
}
return 1 + numberOfDigits(n/10);
}
Это то, что я бы сделал, если вы хотите это для базы 10.Это довольно быстро, и вы, вероятно, не получите переполнения стека при подсчете целых чисел
int num,dig_quant = 0;
cout<<"\n\n\t\t--Count the digits in Number--\n\n";
cout<<"Enter Number: ";
cin>>num;
for(int i = 1; i<=num; i*=10){
if(num / i > 0){
dig_quant += 1;
}
}
cout<<"\n"<<number<<" include "<<dig_quant<<" digit"
cout<<"\n\nGoodbye...\n\n";
Если быстрее - значит эффективнее, это является улучшением по сравнению улучшение Андрея александреску.Его версия уже была быстрее, чем наивный способ (деление на 10 при каждой цифре).Приведенная ниже версия работает постоянно и быстрее, по крайней мере, на x86-64 и ARM для всех размеров, но занимает в два раза больше двоичного кода, поэтому она не так удобна для кэширования.
Бенчмарки для этой версии по сравнению с версией александреску на моем Пиар в facebook глупость.
Работает над unsigned, не signed.
inline uint32_t digits10(uint64_t v) {
return 1
+ (std::uint32_t)(v>=10)
+ (std::uint32_t)(v>=100)
+ (std::uint32_t)(v>=1000)
+ (std::uint32_t)(v>=10000)
+ (std::uint32_t)(v>=100000)
+ (std::uint32_t)(v>=1000000)
+ (std::uint32_t)(v>=10000000)
+ (std::uint32_t)(v>=100000000)
+ (std::uint32_t)(v>=1000000000)
+ (std::uint32_t)(v>=10000000000ull)
+ (std::uint32_t)(v>=100000000000ull)
+ (std::uint32_t)(v>=1000000000000ull)
+ (std::uint32_t)(v>=10000000000000ull)
+ (std::uint32_t)(v>=100000000000000ull)
+ (std::uint32_t)(v>=1000000000000000ull)
+ (std::uint32_t)(v>=10000000000000000ull)
+ (std::uint32_t)(v>=100000000000000000ull)
+ (std::uint32_t)(v>=1000000000000000000ull)
+ (std::uint32_t)(v>=10000000000000000000ull);
}
для целого числа 'X' вы хотите знать количество цифр, хорошо, без использования какого - либо цикла, это решение действует в одной формуле только в одной строке, так что это самое оптимальное решение, которое я когда-либо видел для этой проблемы.
int x = 1000 ;
cout<<numberOfDigits = 1+floor(log10(x))<<endl ;
Это мой способ сделать это:
int digitcount(int n)
{
int count = 1;
int temp = n;
while (true)
{
temp /= 10;
if (temp != 0) ++count;
if (temp == 0) break;
}
return count;
}
Вот другой подход:
digits = sprintf(numArr, "%d", num); // where numArr is a char array
if (num < 0)
digits--;
Это может быть неэффективно, просто что-то отличное от того, что предлагали другие.
