Rust BigUint 二进制补码

发布于12月29日

use num_bigint::BigUint;
use num_traits::identities::One;

fn main() {
    // Example: 10001 (17) => 1110 (14)
    let n = BigUint::from(17u32);
    println!("{}", n);
    // BigUint doesn't support `!`
    //let n = !n;
    let mask = (BigUint::one() << n.bits()) - 1u32;
    let n = n ^ mask;
    println!("{}", n);
}

上面的代码使用位掩码对BigUint进行二进制补码.问题:

有没有比掩码更好的二进制补码方法？似乎BigUint不包括!运算符(但掩码可能无论如何都是必需的，这取决于!是如何定义的).
如果没有，有没有更好的方法来生成掩码？(缓存掩码很有帮助，但会占用大量内存.)

关于我实际看到的问题的更多背景:binary complement sequences

如果你交替地乘以3和位翻转一个数字，就会出现一些有趣的序列.以3开头的示例:

0. 3 (11b)  => 3*3 = 9 (1001b) => bit complement is 6 (0110b)
1. 6 (110b)
2. 13 (1101b)
3. 24 (11000b)
4. 55 (110111b)
5. 90 (1011010b)
6. 241 (11110001b)
7. 300 (100101100b)
8. 123 (1111011b)
9. 142 (10001110b)
11. 85 (1010101b)
12. 0 (0b)

一个问题是，对于所有的起始数字，它是否都为零.有些人在达到零之前徘徊了很长一段时间(425720需要87,037,147,316次迭代才能达到0).能够有效地计算这一点有助于回答这些问题.不过，大多数情况下，我还是学到了一些Rust 的东西.

use rug::{ops::NotAssign, Integer}; fn main() { // Example: 10001 (17) => 1110 (14) let mut n = Integer::from(17u32); println!("{}", n); n.not_assign(); n.keep_bits_mut(n.significant_bits() - 1); println!("{}", n); }

use rug::{ops::NotAssign, Integer}; fn step(n: &mut Integer) { *n *= 3; n.not_assign(); n.keep_bits_mut(n.significant_bits() - 1); } fn main() { let mut n = Integer::from(3); println!("{}", n); while n != 0 { step(&mut n); println!("{}", n); } }

Rust BigUint 二进制补码

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