如何在不使用C＃內置數學函數的情況下計算基數為2的對數？

Question

如何在不使用C＃內置數學函數的情況下計算基數為2的對數？

我在應用程序中反復使用Math.Log和BigInteger.Log數百萬次，它變得非常緩慢。

我對使用二進制操作來實現相同的替代方法感興趣。 請記住，如果有助於加快執行時間，我可以使用日志近似值。

Answer 1

假設你只對對數的組成部分感興趣，你可以這樣做：

static int LogBase2(uint value)
{
    int log = 31;
    while (log >= 0)
    {
        uint mask = (1 << log);
        if ((mask & value) != 0)
            return (uint)log;
        log--;
    }
    return -1;
}

（注意0的返回值是錯誤的;它應該是負無窮大，但是對於整數數據類型沒有這樣的值，所以我返回-1代替）

Answer 2

http://graphics.stanford.edu/~seander/bithacks.html

Answer 3

對於BigInteger，您可以使用toByteArray（）方法，然后手動查找最重要的1並計算之后的零數。 這將為您提供具有整數精度的base-2對數。

Answer 4

bit hacks頁面對於這樣的事情非常有用。

• 使用查找表查找整數的日志庫2

代碼存在於C中，但基本思想也適用於C＃。

Answer 5

如果您可以使用近似值進行到期，則使用英特爾芯片使用的技巧：將值預先計算為合適大小的數組，然后引用該數組。 您可以使用任何最小/最大值來開始和結束數組，並且可以根據需要創建任意數量的中間值以獲得所需的精度。