想象两个正整数A和b,我想把这两个组合成一个整数C。
不可能有其他整数D和E组合成C。 所以把它们和加法运算符结合是不行的。例:30 + 10 = 40 = 40 + 0 = 39 + 1 连接也不管用。例如“31”+“2”= 312 =“3”+“12”
这种组合操作也应该是确定的(总是用相同的输入产生相同的结果),并且应该总是在整数的正侧或负侧产生一个整数。
想象两个正整数A和b,我想把这两个组合成一个整数C。
不可能有其他整数D和E组合成C。 所以把它们和加法运算符结合是不行的。例:30 + 10 = 40 = 40 + 0 = 39 + 1 连接也不管用。例如“31”+“2”= 312 =“3”+“12”
这种组合操作也应该是确定的(总是用相同的输入产生相同的结果),并且应该总是在整数的正侧或负侧产生一个整数。
当前回答
f(a, b) = s(a+b) + a,其中 s(n) = n*(n+1)/2
这是一个函数,它是确定的。 它也是单射的——f映射不同(a,b)对的不同值。你可以证明 它使用的事实是:s(a+b+1)-s(a+b) = a+b+1 <一个。 它返回非常小的值——如果你打算用它来做数组索引,那很好,因为数组不需要很大。 它是缓存友好的——如果两个(a, b)对彼此接近,那么f将彼此接近的数字映射到它们(与其他方法相比)。
我不明白您所说的:
应该总是产生一个整数 不管是积极的还是消极的 整数的边
我如何在这个论坛写(大于),(小于)字符?
其他回答
正整数的标准数学方法是利用质因数分解的唯一性。
f( x, y ) -> 2^x * 3^y
缺点是,图像往往跨越相当大的整数范围,因此当涉及到在计算机算法中表示映射时,您可能会在为结果选择适当的类型时遇到问题。
你可以修改它来处理负x和负y,通过编码一个5和7次幂项的标志。
e.g.
f( x, y ) -> 2^|x| * 3^|y| * 5^(x<0) * 7^(y<0)
再简单一点:给定两个数字,A和B让str为串联:'A' + ';' + 'B'。然后让输出为hash(str)。我知道这不是一个数学答案,但一个简单的python(有一个内置的哈希函数)脚本应该做这项工作。
假设我们有两个数字B和C,把它们编码成一个数字A
A = b + c * n
在哪里
B= a % n = B
C= a / n = C
假设你有一个32位整数,为什么不把a移到前16位的一半,把B移到另一半?
def vec_pack(vec):
return vec[0] + vec[1] * 65536;
def vec_unpack(number):
return [number % 65536, number // 65536];
除了尽可能节省空间和计算成本之外,一个非常酷的副作用是,您可以在填充的数字上进行向量计算。
a = vec_pack([2,4])
b = vec_pack([1,2])
print(vec_unpack(a+b)) # [3, 6] Vector addition
print(vec_unpack(a-b)) # [1, 2] Vector subtraction
print(vec_unpack(a*2)) # [4, 8] Scalar multiplication
下面是基于@nawfal给出的方法将@DoctorJ的代码扩展到无界整数。它可以编码和解码。它适用于普通数组和numpy数组。
#!/usr/bin/env python
from numbers import Integral
def tuple_to_int(tup):
""":Return: the unique non-negative integer encoding of a tuple of non-negative integers."""
if len(tup) == 0: # normally do if not tup, but doesn't work with np
raise ValueError('Cannot encode empty tuple')
if len(tup) == 1:
x = tup[0]
if not isinstance(x, Integral):
raise ValueError('Can only encode integers')
return x
elif len(tup) == 2:
# print("len=2")
x, y = tuple_to_int(tup[0:1]), tuple_to_int(tup[1:2]) # Just to validate x and y
X = 2 * x if x >= 0 else -2 * x - 1 # map x to positive integers
Y = 2 * y if y >= 0 else -2 * y - 1 # map y to positive integers
Z = (X * X + X + Y) if X >= Y else (X + Y * Y) # encode
# Map evens onto positives
if (x >= 0 and y >= 0):
return Z // 2
elif (x < 0 and y >= 0 and X >= Y):
return Z // 2
elif (x < 0 and y < 0 and X < Y):
return Z // 2
# Map odds onto negative
else:
return (-Z - 1) // 2
else:
return tuple_to_int((tuple_to_int(tup[:2]),) + tuple(tup[2:])) # ***speed up tuple(tup[2:])?***
def int_to_tuple(num, size=2):
""":Return: the unique tuple of length `size` that encodes to `num`."""
if not isinstance(num, Integral):
raise ValueError('Can only encode integers (got {})'.format(num))
if not isinstance(size, Integral) or size < 1:
raise ValueError('Tuple is the wrong size ({})'.format(size))
if size == 1:
return (num,)
elif size == 2:
# Mapping onto positive integers
Z = -2 * num - 1 if num < 0 else 2 * num
# Reversing Pairing
s = isqrt(Z)
if Z - s * s < s:
X, Y = Z - s * s, s
else:
X, Y = s, Z - s * s - s
# Undoing mappint to positive integers
x = (X + 1) // -2 if X % 2 else X // 2 # True if X not divisible by 2
y = (Y + 1) // -2 if Y % 2 else Y // 2 # True if Y not divisible by 2
return x, y
else:
x, y = int_to_tuple(num, 2)
return int_to_tuple(x, size - 1) + (y,)
def isqrt(n):
"""":Return: the largest integer x for which x * x does not exceed n."""
# Newton's method, via http://stackoverflow.com/a/15391420
x = n
y = (x + 1) // 2
while y < x:
x = y
y = (x + n // x) // 2
return x