Mod angka negatif mencairkan otak saya

Saya mencoba mod integer untuk mendapatkan posisi array sehingga akan diulang. Melakukan i % arrayLengthberfungsi baik untuk angka positif tetapi untuk angka negatif semuanya salah.

 4 % 3 == 1
 3 % 3 == 0
 2 % 3 == 2
 1 % 3 == 1
 0 % 3 == 0
-1 % 3 == -1
-2 % 3 == -2
-3 % 3 == 0
-4 % 3 == -1

jadi saya butuh implementasi

int GetArrayIndex(int i, int arrayLength)

seperti yang

GetArrayIndex( 4, 3) == 1
GetArrayIndex( 3, 3) == 0
GetArrayIndex( 2, 3) == 2
GetArrayIndex( 1, 3) == 1
GetArrayIndex( 0, 3) == 0
GetArrayIndex(-1, 3) == 2
GetArrayIndex(-2, 3) == 1
GetArrayIndex(-3, 3) == 0
GetArrayIndex(-4, 3) == 2

Saya sudah melakukan ini sebelumnya tetapi untuk beberapa alasan itu melelehkan otak saya hari ini :(

Saya selalu menggunakan modfungsi saya sendiri , didefinisikan sebagai

int mod(int x, int m) {
    return (x%m + m)%m;
}

Tentu saja, jika Anda merasa perlu dua panggilan ke operasi modulus, Anda dapat menuliskannya sebagai

int mod(int x, int m) {
    int r = x%m;
    return r<0 ? r+m : r;
}

atau varian daripadanya.

Alasannya adalah karena "x% m" selalu dalam kisaran [-m + 1, m-1]. Jadi, jika semuanya negatif, menambahkan m akan menempatkannya dalam kisaran positif tanpa mengubah nilainya modulo m.

Harap dicatat bahwa% operator C # dan C ++ sebenarnya BUKAN modulo, itu tetap. Rumus untuk modulo yang Anda inginkan, dalam kasus Anda, adalah:

float nfmod(float a,float b)
{
    return a - b * floor(a / b);
}

Anda harus mengode ulang ini dalam C # (atau C ++) tetapi ini adalah cara Anda mendapatkan modulo dan bukan sisanya.

Implementasi single-line %hanya menggunakan sekali:

int mod(int k, int n) {  return ((k %= n) < 0) ? k+n : k;  }

Jawaban ShreevatsaR tidak akan berfungsi untuk semua kasus, bahkan jika Anda menambahkan "jika (m <0) m = -m;", jika Anda memperhitungkan dividen / pembagi negatif.

Sebagai contoh, -12 mod -10 akan menjadi 8, dan seharusnya -2.

Implementasi berikut akan bekerja untuk dividen / pembagi positif dan negatif dan sesuai dengan implementasi lain (yaitu, Java, Python, Ruby, Scala, Skema, Javascript dan Kalkulator Google):

internal static class IntExtensions
{
    internal static int Mod(this int a, int n)
    {
        if (n == 0)
            throw new ArgumentOutOfRangeException("n", "(a mod 0) is undefined.");

        //puts a in the [-n+1, n-1] range using the remainder operator
        int remainder = a%n;

        //if the remainder is less than zero, add n to put it in the [0, n-1] range if n is positive
        //if the remainder is greater than zero, add n to put it in the [n-1, 0] range if n is negative
        if ((n > 0 && remainder < 0) ||
            (n < 0 && remainder > 0))
            return remainder + n;
        return remainder;
    }
}

Test suite menggunakan xUnit:

    [Theory]
    [PropertyData("GetTestData")]
    public void Mod_ReturnsCorrectModulo(int dividend, int divisor, int expectedMod)
    {
        Assert.Equal(expectedMod, dividend.Mod(divisor));
    }

    [Fact]
    public void Mod_ThrowsException_IfDivisorIsZero()
    {
        Assert.Throws<ArgumentOutOfRangeException>(() => 1.Mod(0));
    }

    public static IEnumerable<object[]> GetTestData
    {
        get
        {
            yield return new object[] {1, 1, 0};
            yield return new object[] {0, 1, 0};
            yield return new object[] {2, 10, 2};
            yield return new object[] {12, 10, 2};
            yield return new object[] {22, 10, 2};
            yield return new object[] {-2, 10, 8};
            yield return new object[] {-12, 10, 8};
            yield return new object[] {-22, 10, 8};
            yield return new object[] { 2, -10, -8 };
            yield return new object[] { 12, -10, -8 };
            yield return new object[] { 22, -10, -8 };
            yield return new object[] { -2, -10, -2 };
            yield return new object[] { -12, -10, -2 };
            yield return new object[] { -22, -10, -2 };
        }
    }

Menambah pengertian.

Menurut definisi Euclidean hasil mod harus selalu positif.

Ex:

 int n = 5;
 int x = -3;

 int mod(int n, int x)
 {
     return ((n%x)+x)%x;
 }

Keluaran:

 -1

Membandingkan dua jawaban utama

(x%m + m)%m;

dan

int r = x%m;
return r<0 ? r+m : r;

Tidak ada yang benar-benar menyebutkan fakta bahwa yang pertama mungkin melempar OverflowExceptionsementara yang kedua tidak. Lebih buruk lagi, dengan konteks tidak dicentang default, jawaban pertama dapat mengembalikan jawaban yang salah (lihat mod(int.MaxValue - 1, int.MaxValue)misalnya). Jadi jawaban kedua sepertinya tidak hanya lebih cepat, tetapi juga lebih tepat.

Cukup tambahkan modulus Anda (arrayLength) ke hasil negatif dari% dan Anda akan baik-baik saja.

Untuk para pengembang yang lebih sadar kinerja

uint wrap(int k, int n) ((uint)k)%n

Perbandingan kinerja kecil

Modulo: 00:00:07.2661827 ((n%x)+x)%x)
Cast:   00:00:03.2202334 ((uint)k)%n
If:     00:00:13.5378989 ((k %= n) < 0) ? k+n : k

Adapun biaya kinerja pemain untuk Anda lihat di sini

Saya suka trik yang disajikan oleh Peter N Lewis di utas ini : "Jika n memiliki rentang terbatas, maka Anda bisa mendapatkan hasil yang Anda inginkan hanya dengan menambahkan kelipatan [pembagi] konstan yang diketahui yang lebih besar daripada nilai absolut dari minimum."

Jadi jika saya memiliki nilai d yaitu dalam derajat dan saya ingin mengambil

d % 180f

dan saya ingin menghindari masalah jika d negatif, maka saya hanya melakukan ini:

(d + 720f) % 180f

Ini mengasumsikan bahwa meskipun d mungkin negatif, diketahui bahwa ia tidak akan pernah lebih negatif dari -720.

Anda mengharapkan perilaku yang bertentangan dengan perilaku yang didokumentasikan dari operator% di c # - mungkin karena Anda mengharapkannya bekerja dengan cara yang berfungsi dalam bahasa lain yang Anda lebih terbiasa. The dokumentasi pada negara-negara c # (penekanan):

Untuk operan tipe integer, hasil dari% b adalah nilai yang dihasilkan oleh a - (a / b) * b. Tanda sisa yang tidak nol sama dengan tanda dari operan sebelah kiri

Nilai yang Anda inginkan dapat dihitung dengan satu langkah ekstra:

int GetArrayIndex(int i, int arrayLength){
    int mod = i % arrayLength;
    return (mod>=0) : mod ? mod + arrayLength;
}

Penerapan satu baris jawaban dcastro (paling sesuai dengan bahasa lain):

int Mod(int a, int n)
{
    return (((a %= n) < 0) && n > 0) || (a > 0 && n < 0) ? a + n : a;
}

Jika Anda ingin tetap menggunakan %operator (Anda tidak dapat membebani operator asli di C #):

public class IntM
{
    private int _value;

    private IntM(int value)
    {
        _value = value;
    }

    private static int Mod(int a, int n)
    {
        return (((a %= n) < 0) && n > 0) || (a > 0 && n < 0) ? a + n : a;
    }

    public static implicit operator int(IntM i) => i._value;
    public static implicit operator IntM(int i) => new IntM(i);
    public static int operator %(IntM a, int n) => Mod(a, n);
    public static int operator %(int a, IntM n) => Mod(a, n);
}

Gunakan kasing, keduanya berfungsi:

int r = (IntM)a % n;

// Or
int r = a % n(IntM);

Semua jawaban di sini berfungsi dengan baik jika pembagi Anda positif, tetapi tidak cukup lengkap. Berikut ini adalah implementasi saya yang selalu mengembalikan pada kisaran[0, b) , sehingga tanda keluaran sama dengan tanda pembagi, memungkinkan pembagi negatif sebagai titik akhir untuk rentang keluaran.

PosMod(5, 3)pengembalian 2
PosMod(-5, 3)pengembalian 1
PosMod(5, -3)pengembalian -1
PosMod(-5, -3)pengembalian-2

    /// <summary>
    /// Performs a canonical Modulus operation, where the output is on the range [0, b).
    /// </summary>
    public static real_t PosMod(real_t a, real_t b)
    {
        real_t c = a % b;
        if ((c < 0 && b > 0) || (c > 0 && b < 0)) 
        {
            c += b;
        }
        return c;
    }

(di mana real_tbisa menjadi jenis nomor apa saja)