Java - 在同一步骤中获得商和余数？

Posted 2023-02-16

【中文标题】Java - 在同一步骤中获得商和余数？

【英文标题】：Java - get the quotient and remainder in the same step?

【发布时间】：2018-09-21 16:12:14

【问题描述】：

似乎为了在 Java 中找到除法的商和余数，必须这样做：

int a = ...
int b = ...

int quotient = a / b;
int remainder = a % b;

有没有办法这样写，以便在一个步骤中找到商和余数（一次除法运算）？或者 Java 是否已经自动优化了这段代码？

【问题讨论】：

你会如何在纸上进行一次操作？

不能在一行中给两个不同的变量赋值。

@Shark 在纸面上，长除法同时为您提供商和余数。有人告诉我，除法算法往往只提供其中一种。

@Shark 你可以在任何一步停止长除法。你知道5 进入11 两次。 2*5=10。 11-10=1=remainder.

在 Java 中没有办法做到这一点。当它得到 JIT 时，它可能会将其简化为单个 idiv 指令。您也可以使用 JNI，但最终可能会明显变慢。

【参考方案1】：

由于两者是不同的操作，因此无法一步完成。一个是除法，另一个是余数。因此，您需要两个变量来存储这两个操作的结果。

【讨论】：

但是计算机在进行除法时会找到余数，对吗？我想避免为了得到余数而进行二次除法。

@FuzzyCat444 “计算机在进行除法时会找到余数，对吗？” - 不，它找到商。余数是单独的指令。

@Strikegently 那完全回答了我的问题

@Strikegently 我在 Reinderien here 的一篇帖子中发现“通常，处理器上的模数和除法运算是同一回事。例如，请参阅 jsimlo.sk/docs/cpu/index.php/div.html。这是实现英特尔处理器上的除法指令。”

但是Java不能运行汇编，因为不同的处理器有不同的指令集。您也许可以在 C 中的内联 __asm 块中执行此操作，但不是 Java，而不会使事情变得过于复杂...通过编写必要的 C 代码，将其编译为共享库，加载库并调用必要的 JNI 指令来返回一个Pair<Integer, Integer>，其中包括商和余数。

【参考方案2】：

所有体系结构的自然行为是除法指令在单独的寄存器（二进制）或存储区（IBM zSeries 上的压缩十进制）中提供商和余数。我所知道的唯一具有相同功能的高级语言是 COBOL。必须再次重复除法指令以获得余数似乎总是很浪费。

【参考方案3】：

如果你需要这样做，

int a = ...
int b = ...

int quotient = a / b;
int remainder = b - (a * b);

使用的 CPU 稍微少一些，但除非您多次这样做，否则其中的 CPU 并不多。做 10 亿次第一次用时 5.3 秒，第二次用时 3.8 秒。在我的测试中也有一个 FOR 循环。

【参考方案4】：

public int []result (int a , int b)
int quotient = a / b;
int remainder = a % b;
int [] array=new int[2];
array[0]=quotient;
array[1]=remainder;
return array;


public void main()

int a=..;
int b=...;

int [] results=result(a,b);

【讨论】：

如果你假装这是“一步”，那么它就是完美的解决方案！

这与 OP 想要避免的相同。两个操作，而不是一个。