Найкращий спосіб змусити модуль Java поводитись так, як слід з негативними числами?

У Java, коли ти робиш

a % b

Якщо а негативний, він поверне негативний результат замість того, щоб обертатися навколо b, як слід. Який найкращий спосіб це виправити? Єдиний спосіб я можу подумати

a < 0 ? b + a : a % b

Він поводиться так, як слід,% b = a - a / b * b; тобто це залишок.

Ви можете зробити (% b + b)% b

Цей вираз працює як результат (a % b), обов'язково нижчий за b, незалежно від того, aє він позитивним чи негативним. Додавання bвраховує негативні значення a, оскільки (a % b)негативне значення між -bі 0, (a % b + b)обов'язково нижче, ніж bпозитивне. Останній модуль є на випадок, якщо aдля початку було позитивним, оскільки, якщо aпозитивний, (a % b + b)він стане більшим, ніж b. Тому (a % b + b) % bперетворює його на менший, ніж bзнову (і не впливає на негативні aзначення).

Що стосується Java 8, ви можете використовувати Math.floorMod (int x, int y) та Math.floorMod (довгий х, довгий y) . Обидва ці методи дають ті самі результати, що і відповідь Петра.

Math.floorMod( 2,  3) =  2
Math.floorMod(-2,  3) =  1
Math.floorMod( 2, -3) = -1
Math.floorMod(-2, -3) = -2

Для тих, хто ще не використовує (або не може використовувати) Java 8, на допомогу Guava прийшов IntMath.mod () , доступний з Guava 11.0.

IntMath.mod( 2, 3) = 2
IntMath.mod(-2, 3) = 1

Одне застереження: на відміну від Math.floorMod () Java 8, дільник (другий параметр) не може бути негативним.

У теорії чисел результат завжди позитивний. Я б здогадався, що це не завжди так у комп’ютерних мовах, оскільки не всі програмісти є математиками. Мої два центи, я вважаю це недоліком дизайну мови, але ви не можете його змінити зараз.

= MOD (-4,180) = 176 = MOD (176, 180) = 176

тому що 180 * (-1) + 176 = -4 те саме, що 180 * 0 + 176 = 176

Використовуючи тут приклад годинника, http://mathworld.wolfram.com/Congruence.html, ви б не сказали, що тривалість_файлу тривалість циклу_довжина становить -45 хвилин, ви б сказали 15 хвилин, хоча обидві відповіді відповідають базовому рівнянню.

У Java 8 є Math.floorMod, але це дуже повільно (її реалізація має кілька підрозділів, множень і умовний). Можливо, що JVM має внутрішню оптимізовану заглушку для цього, однак, це значно пришвидшить його.

Найшвидший спосіб зробити це floorMod, як і деякі інші відповіді тут, але без умовних гілок і лише з однією повільною% оп.

Припустимо, що n позитивний, а х може бути будь-що:

int remainder = (x % n); // may be negative if x is negative
//if remainder is negative, adds n, otherwise adds 0
return ((remainder >> 31) & n) + remainder;

Результати, коли n = 3:

x | result
----------
-4| 2
-3| 0
-2| 1
-1| 2
 0| 0
 1| 1
 2| 2
 3| 0
 4| 1

Якщо вам потрібно тільки рівномірний розподіл між 0і n-1і не точний мод оператора, і ваші x«s НЕ кластерний поруч 0, наступний буде ще швидше, так як є більш паралелізм на рівні команд і повільне %обчислення відбуватиметься паралельно з іншими частини, оскільки вони не залежать від її результату.

return ((x >> 31) & (n - 1)) + (x % n)

Результати для вищезазначеного n = 3:

x | result
----------
-5| 0
-4| 1
-3| 2
-2| 0
-1| 1
 0| 0
 1| 1
 2| 2
 3| 0
 4| 1
 5| 2

Якщо вхід є випадковим у повному діапазоні int, розподіл обох двох рішень буде однаковим. Якщо вхідні кластери майже до нуля, результатів n - 1в останньому рішенні буде замало .

Ось альтернатива:

a < 0 ? b-1 - (-a-1) % b : a % b

Це може бути або не бути швидшим, ніж інша формула [(a% b + b)% b]. На відміну від іншої формули, вона містить гілку, але використовує одну менш модульну операцію. Можливо, виграш, якщо комп'ютер може правильно передбачити значення <0.

(Редагувати: виправлено формулу.)