javascript - 在 JavaScript 中使用位移或数学创建通用数据溢出函数

Question

用例

我正在学习函数式编程。在这个练习中，我想创建一个自然溢出的函数。举个例子，如果数据的范围是2-12，如果输入的值为12，加1，它就变成2。同样，如果你从2减去1，它就变成12。它应该需要指出的是，我想提高我的数学技能，因为过去 15 年我一直没有像数学家一样思考。如果这看起来相当微不足道，请原谅我。

实现

第一个实现如下:

var confineRange(value, min, max) {
  var newValue = value;

  while (newValue > max) {
    newValue -= max;
  }

  while (newValue < min) {
    newValue = max - (min - newValue);
  }

  return newValue;
}

Fiddle Here

这个实现有效，但是看到一个循环，意味着它可以改进。所以我尝试的第二个版本是这样的:

function confineRange(value, min, max) {
  if (value > 0) 
    return (value % max - min)
  if (value < 0) 
    return ((value + max) % max) - min
  if (value == 0)
    return max - min;
}

但是，这个版本看起来还可以进一步简化。

问题

1. 如何将其封装在单个数学函数中？
2. 是否可以使用位移位来创建此函数？如果是这样，怎么办？
3. 是否有使用原生 JavaScript 函数的更优雅的解决方案？

Answer 1

首先，为了简单起见，我们只考虑正整数，假设满足参数的 max > min 关系，并且 value 为大于或等于min:

function confineRange(value, min, max) {
 return ((value - min) % (max - min + 1)) + min;
}

范围的下限是 min，并且您希望限制在 max - min + 1 范围内。例如，使用 min = 2 和 max = 12 示例，结果可以获得 11 个不同的值! (而不是像一开始看起来的那样 10 个)。

让我们用边缘情况来测试它:

confineRange(2, 2, 12);

这将执行 ((2 - 2) % (12 - 2 + 1)) + 2，结果为 2，很好。

confineRange(12, 2, 12);

这将执行 ((12 - 2) % (12 - 2 + 1)) + 2，结果为 12，也不错。请注意，12 - 2 等于 10，这是未修改地通过 % 11 的最大整数。现在让我们尝试 13:

confineRange(13, 2, 12);

现在，在部分计算之后，它看起来像 (11 % 11) + 2，这将按预期得到 2(也就是说，如果 13 达到 12 + 1，那么它将似乎正确地环绕到 2)。

所以基本的想法是这样的。

然而，由于 Javascript 可能会或可能不会处理负数，该函数可能会因数字低于 2 而失败，例如参见 this article 。我不知道该行为是否标准化，或者特定浏览器可能会也可能不会尝试修复它，所以最好假设这是未定义的。

现在的问题是你不可能在“%”运算符中输入负数，但是给定这个接口(interface)你只能用“%”(模)来解决问题。因此必须采用其他方法。

JavaScript 有一个 Math.floor() 函数，该函数始终向下舍入 ( check it here )。使用它可以消除负数问题，所以让我们用它构造我们自己的模:

function confineRange(value, min, max) {
 t = value - min;
 d = max - min + 1;
 t = t - (Math.floor(t / d) * d);
 return t + min;
}

取模发生在第三行 (t = t - (Math.floor(t/d) * d);) 行，这会独立计算 t % d的标志。此解决方案也适用于低于 2 的数字，因此，如果您在示例中提供 1 作为值，您将得到 12。

对于你的第二个问题，这个问题可以通过位操作来解决，但前提是范围(你想要获得的不同值的数量)是 2 的幂。这种情况应用适当的 AND (&) 值上的掩码将完成这项工作。