如何将一个数除3而不使用*、/、+、-、%等运算符?

号码可以有签名,也可以没有签名。


当前回答

为什么我们不直接用在大学里学过的定义呢?结果可能效率低,但很清楚,因为乘法只是递归的减法,减法是加法,那么加法可以通过递归的异或/和逻辑端口组合来执行。

#include <stdio.h>

int add(int a, int b){
   int rc;
   int carry;
   rc = a ^ b; 
   carry = (a & b) << 1;
   if (rc & carry) 
      return add(rc, carry);
   else
      return rc ^ carry; 
}

int sub(int a, int b){
   return add(a, add(~b, 1)); 
}

int div( int D, int Q )
{
/* lets do only positive and then
 * add the sign at the end
 * inversion needs to be performed only for +Q/-D or -Q/+D
 */
   int result=0;
   int sign=0;
   if( D < 0 ) {
      D=sub(0,D);
      if( Q<0 )
         Q=sub(0,Q);
      else
         sign=1;
   } else {
      if( Q<0 ) {
         Q=sub(0,Q);
         sign=1;
      } 
   }
   while(D>=Q) {
      D = sub( D, Q );
      result++;
   }
/*
* Apply sign
*/
   if( sign )
      result = sub(0,result);
   return result;
}

int main( int argc, char ** argv ) 
{
    printf( "2 plus 3=%d\n", add(2,3) );
    printf( "22 div 3=%d\n", div(22,3) );
    printf( "-22 div 3=%d\n", div(-22,3) );
    printf( "-22 div -3=%d\n", div(-22,-3) );
    printf( "22 div 03=%d\n", div(22,-3) );
    return 0;
}

有人说……首先让它工作。注意,该算法应该适用于负Q…

其他回答

用Pascal编写程序并使用DIV操作符。

因为问题被标记为c,你可以在Pascal中编写一个函数,然后在c程序中调用它;这样做的方法是特定于系统的。

但是这里有一个在我的Ubuntu系统上运行的例子,安装了Free Pascal fp-编译器包。(我这么做完全是出于不合时宜的固执;我不敢说这是有用的。)

divide_by_3。不是:

unit Divide_By_3;
interface
    function div_by_3(n: integer): integer; cdecl; export;
implementation
    function div_by_3(n: integer): integer; cdecl;
    begin
        div_by_3 := n div 3;
    end;
end.

c:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

extern int div_by_3(int n);

int main(void) {
    int n;
    fputs("Enter a number: ", stdout);
    fflush(stdout);
    scanf("%d", &n);
    printf("%d / 3 = %d\n", n, div_by_3(n));
    return 0;
}

构建:

fpc divide_by_3.pas && gcc divide_by_3.o main.c -o main

示例执行:

$ ./main
Enter a number: 100
100 / 3 = 33

在PHP中使用BC数学:

<?php
    $a = 12345;
    $b = bcdiv($a, 3);   
?>

MySQL(来自Oracle的采访)

> SELECT 12345 DIV 3;

帕斯卡:

a:= 12345;
b:= a div 3;

X86-64汇编语言:

mov  r8, 3
xor  rdx, rdx   
mov  rax, 12345
idiv r8

很好bc:

$ num=1337; printf "scale=5;${num}\x2F3;\n" | bc
445.66666

一般来说,解决这个问题的方法是:

log(pow(exp(numerator),pow(deliminator,-1)))

(注意:查看下面的编辑2以获得更好的版本!)

这并不像听起来那么棘手,因为你说“没有使用[..+[…]运营商”。如果你想禁止同时使用+字符,请参见下面。

unsigned div_by(unsigned const x, unsigned const by) {
  unsigned floor = 0;
  for (unsigned cmp = 0, r = 0; cmp <= x;) {
    for (unsigned i = 0; i < by; i++)
      cmp++; // that's not the + operator!
    floor = r;
    r++; // neither is this.
  }
  return floor;
}

然后用div_by(100,3)将100除以3。


编辑:你可以继续并替换++操作符:

unsigned inc(unsigned x) {
  for (unsigned mask = 1; mask; mask <<= 1) {
    if (mask & x)
      x &= ~mask;
    else
      return x & mask;
  }
  return 0; // overflow (note that both x and mask are 0 here)
}

编辑2:稍快的版本,不使用任何包含+、-、*、/、%字符的操作符。

unsigned add(char const zero[], unsigned const x, unsigned const y) {
  // this exploits that &foo[bar] == foo+bar if foo is of type char*
  return (int)(uintptr_t)(&((&zero[x])[y]));
}

unsigned div_by(unsigned const x, unsigned const by) {
  unsigned floor = 0;
  for (unsigned cmp = 0, r = 0; cmp <= x;) {
    cmp = add(0,cmp,by);
    floor = r;
    r = add(0,r,1);
  }
  return floor;
}

我们使用add函数的第一个参数,因为不使用*字符就不能表示指针的类型,除非在函数形参列表中,其中的语法类型[]与类型* const相同。

FWIW,你可以很容易地实现一个乘法函数使用类似的技巧使用0x55555556技巧提出的AndreyT:

int mul(int const x, int const y) {
  return sizeof(struct {
    char const ignore[y];
  }[x]);
}