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我在 python 中实现 karatsuba 算法时遇到了问题。我正在使用 base 2 中的列表(MSB 在列表的末尾)。给我的实现是这样的:
Input: 2 bit-numbers of bit length n
Output: their product a*b
function Karatsuba(a, b)
if(n == 1) return a*b
else
a1, a0, leftmost(n/2)(rounded up), rightmost(n/2)(rounded down) bits of a
b1, b0, leftmost(n/2)(rounded up), rightmost(n/2)(rounded down) bits of b
s1 = Karatsuba(a1, b1)
s2 = Karatsuba(a0, b0)
s3 = Karatsuba(a1 + a0, b1 + b0)
return s1 * 2^n + (s3 - s1 - s2) * 2^(n/2) + s2
这是我的 python 实现:
def karatsuba(A, B):
if(len(A) == 1 or len(B) == 1):
return Multiply(A, B)
n = max(len(A), len(B))
m = n / 2
print "Karatsuba call"
print "A", A, "\n"
print "B", B, "\n"
lowA = A[:m]
highA = A[m:]
lowB = B[:m]
highB = B[m:]
print "highA", highA, "\n"
print "lowA", lowA, "\n"
print "highB", highB, "\n"
print "lowB", lowB, "\n"
s1 = karatsuba(highA, highB)
s2 = karatsuba(lowA, lowB)
s3 = karatsuba(Add(highA, lowA), Add(highB, lowB))
f1 = Multiply(s1, pow2(n))
f2 = Multiply(Sub(Sub(s3, s1), s2), pow2(m))
return Add(f1, Add(f2, s2))
但是随着输入运行(记住 MSB 是最右边的位):
A [0, 1, 1]
B [0, 1, 1]
我得到 Product Karatsuba [0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 0] 72
但它应该输出 [0, 0, 1, 0, 0, 1] 36
。函数 Add、Substract、pow2 和 Multiply 正在运行,我已经分别测试了它们。如果有帮助,这里是打印语句的完整输出:
Karatsuba call
A [0, 1, 1]
B [0, 1, 1]
highA [1, 1]
lowA [0]
highB [1, 1]
lowB [0]
Karatsuba call
A [1, 1]
B [1, 1]
highA [1]
lowA [1]
highB [1]
lowB [1]
Karatsuba call
A [0, 1]
B [0, 1]
highA [1]
lowA [0]
highB [1]
lowB [0]
Karatsuba call
A [1, 1]
B [1, 1]
highA [1]
lowA [1]
highB [1]
lowB [1]
Karatsuba call
A [0, 1]
B [0, 1]
highA [1]
lowA [0]
highB [1]
lowB [0]
我搜索了几个小时,但我不知道我的错误在哪里。有人可以帮我吗?谢谢
最佳答案
错误是这个:
f1 = Multiply(s1, pow2(n))
应该是:
f1 = Multiply(s1, pow2(2*m))
的确,(a1*2^m+a0)*(b1*2^m+b0)=(a1*b1)*2^(2m) + (a0*b1+a1*b0)* 2^m + (a0*b0)
如果 n > (2*m)
,即 n 为奇数,那么你做错了......
关于python - Karatsuba 算法 - 我的实现错误,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/28714134/
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我是一名优秀的程序员,十分优秀!