Алгоритм для преобразования основы 10 чисел к основному-N числу

Я ищу способ преобразовать основу 10 чисел в основное-N число, где N может быть большим. Конкретно я смотрю на преобразование для базирования 85 и назад снова. Кто-либо знает, что простой алгоритм выполняет преобразование? Идеально это обеспечило бы что-то как:

to_radix(83992, 85) -> [11, 53, 12]

Любые идеи ценятся!

Roja

10
задан Andrew Grimm 21 November 2010 в 22:57
поделиться

7 ответов

Это был интересный вопрос, поэтому я немного переборщил:

class Integer
  def to_base(base=10)
    return [0] if zero?
    raise ArgumentError, 'base must be greater than zero' unless base > 0
    num = abs
    return [1] * num if base == 1
    [].tap do |digits|
      while num > 0
        digits.unshift num % base
        num /= base
      end
    end
  end
end

Это работает для произвольных баз. Он работает только с целыми числами, хотя нет причин, по которым его нельзя было бы расширить для работы с любым произвольным числом. Также игнорируется знак числа. Опять же, нет причин, по которым он должен делать это, но в основном я не хотел придумывать соглашение для возврата знака в возвращаемом значении.

class Integer
  old_to_s = instance_method(:to_s)
  define_method :to_s do |base=10, mapping=nil, sep=''|
    return old_to_s.bind(self).(base) unless mapping || base > 36
    mapping ||= '0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'
    return to_base(base).map {|digit| mapping[digit].to_s }.join(sep)
  end
end

[Fixnum, Bignum].each do |klass|
  old_to_s = klass.instance_method(:to_s)
  klass.send :define_method, :to_s do |base=10, mapping=nil, sep=''|
    return old_to_s.bind(self).(base) unless mapping || base > 36
    return super(base, mapping, sep) if mapping
    return super(base)
  end
end

Я также расширил метод to_s , чтобы он работал с базами больше 36. Если вы хотите использовать базу больше 36, вы должны передать объект сопоставления, который отображает «цифры» к струнам. (На самом деле, все, что требуется, это предоставить объект, который отвечает на [] и возвращает что-то, что отвечает на to_s . Итак, строка идеальна, но, например, массив целых чисел также работает .)

Он также принимает необязательный разделитель, который используется для разделения цифр.

Например, это позволяет вам форматировать IPv4-адрес, рассматривая его как число с основанием 256 и используя идентификатор для сопоставления и '.' в качестве разделителя:

2_078_934_278.to_s(256, Array.new(256) {|i| i }, '.') # => '123.234.5.6'

Здесь ( неполный) testsuite:

require 'test/unit'
class TestBaseConversion < Test::Unit::TestCase
  def test_that_83992_in_base_85_is_11_53_12
    assert_equal [11, 53, 12], 83992.to_base(85)
  end
  def test_that_83992_in_base_37_is_1_24_13_2
    assert_equal [1, 24, 13, 2], 83992.to_base(37)
  end
  def test_that_84026_in_base_37_is_1_24_13_36
    assert_equal [1, 24, 13, 36], 84026.to_base(37)
  end
  def test_that_0_in_any_base_is_0
    100.times do |base|
      assert_equal [0], 0.to_base(base)
      assert_equal [0], 0.to_base(1 << base)
      assert_equal [0], 0.to_base(base << base)
    end
  end
  def test_that_84026_in_base_37_prints_1od_
    assert_equal '1od_', 84026.to_s(37, '0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz_')
  end
  def test_that_ip_address_formatting_works
    addr = 2_078_934_278
    assert_equal '123.234.5.6', addr.to_s(256, (0..255).to_a, '.')
    assert_equal '123.234.5.6', addr.to_s(256, Array.new(256) {|i| i}, '.')
  end
  def test_that_old_to_s_still_works
    assert_equal '84026', 84026.to_s
    assert_equal '1su2', 84026.to_s(36)
  end
end
20
ответ дан 3 December 2019 в 16:51
поделиться

Fixnum # to_s вам не поможет, так как он поднимается только до base 36 .

Я удивлен, что вы приближаетесь к основанию 85. Вы можете объяснить, как работают системы счисления?

0
ответ дан 3 December 2019 в 16:51
поделиться

Псевдокод для этого довольно прост. Чтобы получить 85 из беззнаковых целых чисел:

digits := '';
while (number > 0)
  digit := number % 85
  digits := base85Digit(digit) + digits
  number /= 85 // integer division so the remainder is rounded off
end while

И до основания 10:

mult := 1
result := 0
for each digit in digits // starting from the rightmost working left
  result += base10(digit) * mult
  mult *= 85
end for
3
ответ дан 3 December 2019 в 16:51
поделиться

База 85 особенно полезна для кодирования двоичных данных в формате ASCII, и я полагаю, что это то, для чего вы ее используете. (Однако, если именно поэтому вы должны спросить себя, действительно ли это стоит дополнительных хлопот и недостаточно ли Base 64.)

Если вы используете это как схему кодирования, ваша работа будет для преобразования целых чисел (4 байта) в группы из 5 чисел base85.(Что делать с вещами, не кратными 4 байтам, зависит от вас - обычно конец дополняется нулями. Подробности см. На странице Википедии о Base 85).

Основной алгоритм довольно прост: возьмите остаток от деления 85 при упаковке в базу 85, затем делите и повторяйте, пока не закончите. Чтобы вернуться снова, несколько раз добавляйте значение и умножайте на 85, пока не закончите. Я не очень хорошо знаком с Ruby, поэтому код здесь выполнен в стиле C / C ++ / Javaish, который, надеюсь, вы сможете интерпретировать:

// To base 85
unsigned int n = // your number
byte b85[5]; // What you want to fill
for (int i=0 ; i<5 ; i++) {
  b85[4-i] = (n%85);  // Fill backwards to get most significant value at front
  n = n/85;
}

// From base 85
n = 0;
for (int i=0 ; i< 5 ; i++) {
  n = n*85 + b85[i];
}

Это не беспокоит переполнение, не беспокоит добавление 33, чтобы попасть в диапазон ASCII, и не беспокоясь о том, что ноль кодируется как z , а не !!!!! и так далее.

0
ответ дан 3 December 2019 в 16:51
поделиться

Обычный алгоритм псевдокода:

  1. инициализировать пустой список
  2. взять текущую базу модификатора номера, сохранить результат в начале списка
  3. разделить текущее число на базу и заполнить его (целочисленное деление делает это отлично)
  4. , если результат по-прежнему больше нуля, повторите с # 2
1
ответ дан 3 December 2019 в 16:51
поделиться
83992 / 85 = 988, reminder 12

988   / 85 = 11,  reminder 53

11   /  85 = 0,   reminder 11

напишите напоминание в обратном порядке: 11, 53, 12, чтобы получить ваше число по основанию 85.

Чтобы вернуть его:

11 * 85^2 + 53 * 85^1 + 12 * 85^0 = 83992
0
ответ дан 3 December 2019 в 16:51
поделиться

Простейший алгоритм, который я могу придумать, (в псевдокоде):

N = base-10 number
1) N mod 85 = 1st number
2) tempVal = floor(N/85)
3) if(tempVal > 0 && tempVal < 85) then
    tempVal= 2nd number
else
    2nd number = (tempVal mod 85), then goto step (2), replacing N with N1
0
ответ дан 3 December 2019 в 16:51
поделиться
Другие вопросы по тегам:

Похожие вопросы: