• 关于%运算


    我们对C的%运算知多少呢?
    当是正整数时,可能大家都知道。例如:5%3等于2, 3%5等于3。
    当存在负数时呢?先看看例子:
    例一:
    int main()
    {

         int x;
         x = -6%5; printf("%2d\n",x);   
         x = 6%-5; printf("%2d\n",x);   
         x = 1%-5; printf("%2d\n",x);   
         x = -1%-5; printf("%2d\n",x);
         x = -6%-5; printf("%2d\n",x);   
    }
    运行结果为:
    -1
    1
    1
    -1
    -1
    例二:
    #include <stdio.h>
    int main()

    {

         int x;
         x = 5%-6; printf("%2d\n",x);   
         x = -5%6; printf("%2d\n",x);   
         x = 4%5;   printf("%2d\n",x);   
         x = -4%-5; printf("%2d\n",x);
         x = -5%-6; printf("%2d\n",x);   
    }
    运行结果为:
    5
    -5
    4
    -4
    -5

    你看出规律了吗?我帮你总结一下:
    余数的定义:当被除数不够整除时余下的数。

    当都是正整数时:
    除法实际可转化为减数,不够减时剩下的就是余数。
    例如:12%5
               12-5-5
                2
    当存在负数时: x%y
       i. 当异号时:
                     if |x|>|y|
                        result: x+y
                     else
                        result: x
                 例:
                    -6% 5等于-1
                     6%-5等于 1
                     5%-6等于 5
                    -5% 6等于 -5
       ii. 当同号时:
                    if |x|>|y|
                        result: x-y
                     else
                        result: x
                 例:
                   -1%-5等于-1
                    -6%-5等于-1
                    -4%-5等于-4
                    -5%-6等于-5
       相信当你记住这个规律后,再遇到这种问题,你不用思考就可以回答出来。
    但你一定不会满意,因为这不是你想要的结果,你一定觉得还有更深层的
    原因。如果你感兴趣,请接着看:
    例三:
    #include <stdio.h>
    int main()
    {

         int x;
         x = -6/5; printf("%2d\n",x);   
         x = 6/-5; printf("%2d\n",x);   
         x = 1/-5; printf("%2d\n",x);   
         x = -1/-5; printf("%2d\n",x);
         x = -6/-5; printf("%2d\n",x);   
    }
    运行结果:
    -1
    -1
    0
    0
    1
    例四:
    #include <stdio.h>
    int main()
    {

         int x;
         x = 5/-6; printf("%2d\n",x);   
         x = -5/6; printf("%2d\n",x);   
         x = 4/5;   printf("%2d\n",x);   
         x = -4/-5; printf("%2d\n",x);
         x = -5/-6; printf("%2d\n",x);   
    }
    运行结果:
    0
    0
    0
    0
    0
       这两个例子我想大家都觉得很简单,但简单并不代表它没价值,
    特别是它和其它事物联系其来时你才会注意到。
    “/”在我们这些程序中代表整除,它符合除法法则,异号抵消。
    再看看我们余数的定义:
                       整除“余”下的“数”。
    则有:余数=被除数-商*除数
    商就是我们整除的结果。
    看例子:
    eg1:
            (-6%5) = -6 - (-6/5)*5
            (-6%5) = -6 - (-1)*5
            (-6%5) = -6 - (-5)
            (-6%5) = -6+5
            (-6%5) = -1
    eg2:
            (5%-6) =   5 - (5/-6)*(-6)
            (5%-6) =   5 - (0)*(-6)
            (5%-6) =   5 - 0
            (5%-6) =   5
    eg3:
            (-5%-6)= -5 - (-5/-6)*(-6)
            (-5%-6)= -5 - (0)*(-6)
            (-5%-6)= -5 - 0
            (-5%-6)= -5
    eg4:
            (6%-5) =   6 - (6/-5)*(-5)
            (6%-5) =   6 - (-1)*(-5)
            (6%-5) =   6 - 5
            (6%-5) =   1
    到现在为止,你还有什么疑惑?
    但我还是有点不明白,这是数学中的定义吗?
    我查了一下《Concrete Mathematics》,请看原文:
    摘之 P82
    ------------------
    3.4 ‘MOD': THE BINARY OPERATION
         The quotient of n divided by m is [n/m],when m and n are positive
    integers. It's handy to have a simple notation also for the remainder
    of this division, and we call it 'n mod m', The basic formula
         n = m[n/m]+ n mod m
    //NOTE:"m[n/m]" is quotient, "n mod m" is remainder
    tells us that we can express n mod m as n-m[n/m] .We can generalize this
    to megative integers, and in fact to arbitrary real numbers:
         x mod y = x - y[x/y], for y!=0.
    --------------------
    从文中可能看出,数学中的 余数(remainder) 其实就是 取模(mod),即:
         x mod y = x%y
         x%y     = x - y[x/y], for y!=0.
    数学中的余数概念和我们的计算机中的余数概念一致,但实现却不一致。
    其中 [x/y] 代表的是 x/y 的最小下界。
    例:
         -3 mod 2         = -3 - 2*[-3/2]
                                = -3 - 2*[-1.5]
                                = -3 - 2*(-2)
                                = -3 + 4
                                = 1
    而我们的计算机是怎么做的呢:
                 -3%2        = -3 - 2*(-3/2)
                                 = -3 - 2*(-1)
                                  = -3 - (-2)
                                  = -1
    所以计算机中的取余实际上是:
           x%y = x - y(x/y), for y!=0.
       这就是二者的区别。这个区别,对于正数,二者计算出的结果是相等的,但是负数就不相等了。这就意味着,如果以后在使用数学中余数相关定理的时候,要注意计算机中余数的计算和数学定义不是完全一致的,所以在计算机上,对于负数,数学定理并不完全适用。当然,对于正数,二者是没有区别的。至于为什么计算机上要这么实现,我想恐怕还是历史原因,最早的计算机如果这样计算除法(取余是靠除法来完成的),那么就涉及到浮点数的计算以及取下界,这样,将比较大的降低效率,所以实现成了这样的方式,一直沿用至今。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/La5DotNet/p/2572355.html
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