Рассчитать LCM из 2 чисел, используя шаблоны
Программа ниже вычисляет LCM из 2 чисел, ожидаемый результат — 216 с вводом 54 и 24, но я получаю 57.
Может кто-то помочь с тем же, и дайте мне знать, что не так с фрагментом кода ниже.
/* *********** /
*** LCM ******/
/**************/
template<bool cond, int V1, int V2>
struct IfCond
{
enum
{
value = V1
};
};
template<int V1, int V2>
struct IfCond<0, V1, V2>
{
enum
{
value = V2
};
};
template<int V1, int V2>
struct findMax
{
enum
{
result = V1 > V2,
value = IfCond<result, V1, V2>::value
};
};
template<int V1, int V2, int max>
struct findLCM
{
enum
{
result = findLCM<max % V1, max % V2, max+1>::result
};
};
template<int V2, int max>
struct findLCM<0, V2, max>
{
enum
{
result = findLCM<0, max % V2, max+1>::result
};
};
template<int V1, int max>
struct findLCM<V1, 0, max>
{
enum
{
result = findLCM<max % V1, 0, max+1>::result
};
};
template<int max>
struct findLCM<0, 0, max>
{
enum
{
result = max
};
};
int main()
{
std::cout<< findLCM<54, 24, findMax<54, 24>::value>::result << std::endl;
}
Решение
Что вам нужно это:
template<int V1, int V2>
struct findGCD
{
enum { result = findGCD<V2, V1%V2>::result };
};
template<int V1>
struct findGCD<V1,0>
{
enum { result = V1 };
};
template<int V1, int V2>
struct findLCM
{
enum { result = (V1/findGCD<V1,V2>::result) * V2 };
};
int main()
{
std::cout<< findGCD<54, 24>::result << std::endl; // 6
std::cout<< findLCM<54, 24>::result << std::endl; // 216
}
Если вы хотите сделать это с помощью линейного поиска, вам нужно что-то вроде:
template <int V1, int V2, bool finished, int target>
struct findLCMHelper
{
enum { result = findLCMHelper<V1, V2,
target%V1 == 0 && target%V2==0,
target+1>::result };
};
template<int V1, int V2, int target>
struct findLCM<V1, V2, true, target>
{
enum { result = target-1 }; // Correct overshoot
};
template<int V1, int V2>
struct findLCM
{
enum { target = findMax<V1,V2>::value,
result = findLCMHelper<V1, V2,
target%V1 == 0 && target%V2==0,
target+1>::result };
};
Мне не нравится этот двойной тест, хотя. Должен быть способ рефакторинга этого. Я ожидаю, что это сломает компилятор — это вызовет более 150 нечетных экземпляров шаблона.
Удивительно, но cpp.sh отказывается от взлома — даже с 5400,24
Другие решения
Я думаю, что вы могли бы сделать что-то вроде этого
#include <iostream>
template <int X, int Y>
struct findGDMH
{ static int const result = findGDMH<Y, X%Y>::result; };
template <int X>
struct findGDMH<X, 0>
{ static int const result = X; };
template <int X, int Y>
struct findGDM
{
static bool const largerIsX = (X > Y);
static int const A = (largerIsX ? X : Y);
static int const B = (largerIsX ? Y : X);
static int const result = findGDMH<A, B>::result;
};
template <int X>
struct findABS
{ static int const result = (X > 0 ? X : -X); };
template <int X, int Y>
struct findLCM
{ static int const result = findABS<X*Y>::result
/ findGDM<findABS<X>::result, findABS<Y>::result>::result; };
template <int X>
struct findLCM<X, 0>
{ static int const result = 0; };
template <int X>
struct findLCM<0, X>
{ static int const result = 0; };
template <>
struct findLCM<0, 0>
{ static int const result = 0; };int main()
{
std::cout<< findLCM<54, 24>::result << std::endl;
return 0;
}
С C ++ 11 вы можете использовать constexpr функции:
constexpr unsigned abs(int const op) {
return op >= 0 ? op : -op;
}
constexpr unsigned gcd(unsigned const a, unsigned const b) {
return b ? gcd(b, a % b) : a;
}
constexpr unsigned lcm(int const a, int const b) {
return abs(a * b) / gcd(abs(a), abs(b));
}
Если вы хотите использовать шаблоны:
template <int Op>
struct abs {
static constexpr unsigned const value{Op >= 0 ? Op : -Op};
};
template <unsigned A, unsigned B>
static gcd : gcd<B, A % B> {};
template <unsigned A>
static gcd<A, 0> {
static constexpr unsigned const value{A};
};
template <int A, int B>
static lcm {
static constexpr unsigned const value{
abs<A * B>::value / gcd<abs<A>::value, abs<B>::value>::value
};
};