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Comment pouvons-nous garantir l'arrondi à la hausse dans une division entière sans utiliser l'arithmétique à virgule flottante ?

Susan Sarandon
Susan Sarandonoriginal
2025-01-20 09:06:08943parcourir

How Can We Ensure Upward Rounding in Integer Division without Using Floating-Point Arithmetic?

Obtenir un arrondi vers le haut dans une division entière sans arithmétique à virgule flottante

Éviter les opérations à virgule flottante pour l'arrondi à la hausse dans une division entière offre des avantages significatifs en termes de performances. Cet article présente une alternative supérieure aux méthodes reposant sur la conversion de type.

Les défis de l'arithmétique entière

L'arithmétique des nombres entiers, bien qu'apparemment simple, présente des complexités subtiles. Une mise en œuvre négligente de solutions complexes conduit souvent à des erreurs inattendues. Une solution robuste exige une attention méticuleuse aux détails et le respect de principes d’ingénierie solides.

Comprendre le comportement des divisions entières

Une compréhension approfondie de la division entière standard est primordiale :

  • Arrondi : les résultats sont arrondis vers zéro.
  • Gestion des signes : le signe du résultat est déterminé par les signes des opérandes.
  • Cas Edge : Un dividende de Int32.MinValue et un diviseur de -1 entraînent un débordement. La division par zéro n'est pas définie.

Une fonction DivRoundUp personnalisée

Notre fonction DivRoundUp personnalisée répond à ces considérations :

  1. Gestion des exceptions : Lève des exceptions pour la division par zéro et la condition de débordement (Int32.MinValue / -1).
  2. Quotient exact : Renvoie le quotient exact lorsque la division est paire.
  3. Arrondi vers le haut : Sinon, renvoie le plus petit entier supérieur au quotient.

Une solution testable et efficace

Pour y parvenir en utilisant uniquement l'arithmétique entière, nous devons déterminer :

  • Le quotient initial (arrondi vers zéro).
  • S'il y a un reste.
  • Que la division initiale soit arrondie à la hausse ou à la baisse.

Mise en œuvre DivRoundUp

Le code suivant implémente la fonction DivRoundUp :

<code class="language-csharp">public static int DivRoundUp(int dividend, int divisor)
{
    // Exception handling
    if (divisor == 0) throw new DivideByZeroException();
    if (divisor == -1 && dividend == Int32.MinValue) throw new OverflowException();

    // Calculate the initial quotient
    int quotient = dividend / divisor;

    // Check for even division
    if (dividend % divisor == 0)
        return quotient;

    // Determine if rounding down occurred
    bool roundedDown = (divisor > 0) == (dividend > 0);
    return roundedDown ? quotient + 1 : quotient;
}</code>

Cette approche met l'accent sur la clarté, l'exactitude et l'efficacité, incarnant les meilleures pratiques en matière de développement de logiciels.

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