从统一网格中找到最接近的数字

Posted 2023-02-22

【中文标题】从统一网格中找到最接近的数字

【英文标题】：Find closest number from uniform grid

【发布时间】：2014-02-17 10:55:30

【问题描述】：

我有一个整数正数n。比如说n=5。如果我们查看 n 的倍数，我们会看到这些数字（我们称之为 n-grid）[... -15, -10, -5, 0, 5, 10, 15, ...]。现在我需要编写一个函数F(n, N)，给定一个整数N，从那个n-grid输出一个最接近的数字。例如，F(n, 0) = 0（对于任何 n）。 F(5, 4) = 5、F(5, 7) = 5、F(5, 8) = 10、F(5, -13) = -15 等等。

我写了这个函数：

int const x = ((::abs(N) + (n / 2)) / n) * n;
if (N > 0)

    return x;

else

    return -x;

它似乎有效，但不喜欢它的外观。有人可以提出任何改进建议吗？

【问题讨论】：

F(4,2)的结果是什么？ IE。这种舍入方法是向上还是向下舍入？那么 F(4,-2) 呢？它是向上取整还是远离零？

如果您只是想改善外观，这应该是一个品味问题。您可以更改为： int const x = (N>0?1:-1)*(::abs(N) + (n / 2)) / n) * n;

【参考方案1】：

您可以通过将 x 乘以 (N/abs(N)) 并立即返回计算值来摆脱 if 语句，甚至无需将其保存在 x 中。

我不会这样做，因为它会损害可读性。

【参考方案2】：

这可能很容易理解并且看起来很均匀，

int grid(int n, int N)
   if (N == 0) return N; 
   return n * (N > 0 ? (n + N)/n : (n + abs(N))/n );

这是ideone 结果。

【参考方案3】：

int closest_number(int n,int N)

    if(N==0)
        return N;
    else if(N > 0)
    
       int temp = N % n;
       if(temp > (n/2))
           return (n*((N/n)+1));
       else
           return (n*(N/n));
    
    else
    
        int temp = N % n;
        if(abs(temp) > (n/2))
            return (n*((N/n)-1));
        else
            return (n*(N/n));
    

您可以在此处http://ideone.com/NlJiPt 找到给定测试用例集的 ideone 输出

【参考方案4】：

这是简单的数学解决方案：-

F(k,x) = (x/k)*k      if  abs(x-(x/k)*k) <= k/2


       = (x/k)*k + sign(x)*k    otherwise

C 实现：-

#include<stdio.h> 
#include<math.h>

int func(int k,int x) 

 int a = (x/k)*k; 
 int sign = x/abs(x); 

  if(abs(x-a)<=k/2) 
     return(a); 

  else return(a+sign*k); 



int main() 

 printf("%d",func(5,121));
 return 0;
 

【讨论】：

让 k = 5, x = 6. abs(6-6/5)

设 k = 5, x = 121。abs(121-121/5)=abs(121-24) > 5/2。你的公式给出 (121/5)*5 + sign(121)*5 = 125 这是错误的。正确答案是 120。

@Nick 很抱歉再次忘记在不等式中乘以 k。检查我的编辑

【参考方案5】：

您正在描述一种舍入算法；您需要指定舍入是否对称，然后是向上还是向下（或朝向/远离零对称）。 ideone demo 以下代码。

                                                       // F(4, 6)    F(4, -6)
int symmetricTowardZero(int n, int N) 
    return n * (int)(N / n);                           //    4         -4


int symmetricAwayFromZero(int n, int N) 
    return n * (int)(N / n + (N < 0 ? -0.5 : +0.5));   //    8         -8


int unsymmetricDownward(int n, int N) 
    return n * floor((double)N / n);                   //    4         -8


int unsymmetricUpward(int n, int N) 
    return n * ceil((double)N / n);                    //    8         -4