mod là phép toán gì

Bách khoa toàn thư ngỏ Wikipedia

Trong năng lượng điện toán, luật lệ toán modulo là luật lệ toán thăm dò số dư của luật lệ phân tách 2 số (đôi Khi được gọi là modulus).

Bạn đang xem: mod là phép toán gì

Cho nhì số dương, (số bị chia) a và (số chia) n, a modulo n (viết tắt là a mod n) là số dư của luật lệ phân tách sở hữu dư Euclid của a cho tới n. Ví dụ, biểu thức "5 mod 2" vày 1 vì thế 5 phân tách cho tới 2 sở hữu thương số là 2 là số dư là 1 trong những, trong những khi "9 mod 3" vày 0 bởi 9 phân tách 3 sở hữu thương số là 3 và số dư 0; không hề gì nhập luật lệ trừ của 9 cho tới 3 nhân 3. (Lưu ý rằng tiến hành luật lệ phân tách sử dụng máy tính di động cầm tay sẽ không còn hiển thị thành phẩm tương tự luật lệ toán này; thương số sẽ tiến hành màn biểu diễn bên dưới dạng phần thập phân.)

Mặc mặc dù thông thường được tiến hành Khi an đều là số vẹn toàn, nhiều hệ đo lường và tính toán được cho phép dùng những loại không giống của toán học tập ngay số. Giới hạn của một modulo vẹn toàn của n là kể từ 0 cho tới n − 1. (a mod 1 luôn luôn vày 0; a mod 0 là ko xác lập, rất có thể trả về lỗi phân tách cho tới số 0 trong vô số nhiều ngôn từ thiết kế.) Xem số học tập mô-đun nhằm thăm dò những quy ước cũ rộng lớn và tương quan được vận dụng nhập lý thuyết số.

Khi hoặc a hoặc n là số âm, khái niệm cơ bạn dạng bị đánh tan và những ngôn từ thiết kế không giống nhau trong những việc khái niệm những thành phẩm này.

Tính toán phần dư nhập luật lệ toán modulo[sửa | sửa mã nguồn]

     Thương số (q) và      số dư (r) bám theo những hàm của số bị phân tách (a), bằng phương pháp người sử dụng những thuật toán không giống nhau

Trong toán học tập, thành phẩm của luật lệ toán modulo là số dư của luật lệ phân tách sở hữu dư. Tuy thế những quy ước không giống vẫn tồn bên trên. Máy vi tính và PC sở hữu rất nhiều cách không giống nhau nhằm tàng trữ và đại diện thay mặt cho những số; vì thế khái niệm của bọn chúng về luật lệ toán modulo tùy theo ngôn từ thiết kế hoặc Hartware PC bên dưới cơ bạn dạng.

Trong đa số những khối hệ thống PC, thương số q và số dư r của luật lệ phân tách a cho tới n thỏa mãn

(1)

Tuy nhiên, vẫn còn đấy sự nhập nhằng về vết nếu như số dư không giống không: nhì lựa lựa chọn rất có thể cho tới số dư xẩy ra, một âm và một dương, và nhì lựa lựa chọn cho tới thương số xẩy ra. Trong lý thuyết số, thường thì số dư dương luôn luôn được lựa chọn, tuy nhiên lựa lựa chọn của những ngôn từ thiết kế tùy nằm trong nhập ngôn từ và vết của a hoặc n.[1] Ngôn ngữ Pascal và ALGOL 68 chi tiêu chuẩn chỉnh lựa chọn số dư dương (hoặc 0) bao gồm Khi số phân tách là những số âm, so với một vài ba ngôn từ thiết kế như C90 thì vết tùy nằm trong nhập thiết lập Khi hoặc n hoặc a là số âm. Xem bảng để hiểu cụ thể. a modulo 0 là ko xác lập nhập đa số những khối hệ thống, tuy vậy một vài khối hệ thống khái niệm là a.

Theo tế bào miêu tả của Leijen,

Boute argues that Euclidean division is superior lớn the other ones in terms of regularity and useful mathematical properties, although floored division, promoted by Knuth, is also a good definition. Despite its widespread use, truncated division is shown lớn be inferior lớn the other definitions. (Tạm dịch: Boute lập luận rằng luật lệ phân tách sở hữu dư là hơn hẳn đối với những luật lệ phân tách không giống về tính chất thường xuyên và những tính chất toán học tập hữu ích, mặc dầu với luật lệ phân tách sàn, được Knuth cỗ vũ, cũng là 1 khái niệm chất lượng tốt. Tuy được dùng rộng thoải mái, luật lệ phân tách rút gọn gàng được minh chứng xoàng xĩnh rộng lớn những khái niệm không giống.)

— Daan Leijen, Division and Modulus for Computer Scientists[3]

Tuy nhiên, Boute triệu tập nhập những đặc điểm của chủ yếu luật lệ toán modulo và ko Đánh Giá thực sự là luật lệ phân tách rút gọn gàng (tiếng Anh: truncated division) đã cho thấy sự đối xứng của (-a) div n = -(a div n)a div (-n) = -(a div n), nhưng mà cũng tương tự luật lệ phân tách thường thì. Bởi vì thế cả nhì luật lệ phân tách sàn và luật lệ phân tách sở hữu dư đều không tồn tại tính đối xứng này, trí khôn của Boute tối thiểu là ko toàn vẹn.[cần dẫn nguồn]

Xem thêm: So sánh game bài iWin Club và B52: Ai là ông hoàng game bài trực tuyến?

Các sai lầm đáng tiếc thông thường[sửa | sửa mã nguồn]

Nếu thành phẩm của luật lệ phân tách modulo sở hữu vết của số bị phân tách thì tiếp tục kéo đến những sai lầm đáng tiếc xứng đáng sửng sốt.

Ví dụ, nhằm đánh giá tính lẻ của một vài vẹn toàn, tao rất có thể đánh giá số dư Khi phân tách cho tới sở hữu vày 1:

bool is_odd(int n) {
    return n % 2 == 1;
}

Khi ngôn từ thiết kế sở hữu số dư sở hữu vết của số bị phân tách, việc đánh giá tiếp tục sai, bởi Khi n (số bị chia) là số âm lẻ, n mod 2 trả về −1, và hàm trả về false.

Có thể sửa lại sai lầm đáng tiếc bại bằng phương pháp đánh giá rằng thành phẩm không giống 0 (do số dư vày 0 được đánh giá như nhau bất kể dấu):

bool is_odd(int n) {
    return n % 2 != 0;
}

Hay là, bằng sự việc hiểu trước rằng với ngẫu nhiên số lẻ này, số dư modulo rất có thể hoặc vày 1 hoặc −1:

bool is_odd(int n) {
    return n % 2 == 1 || n % 2 == -1;
}

Ký hiệu[sửa | sửa mã nguồn]

section này viết lách về luật lệ toán mod nhị phân. Đối với kí hiệu (mod m), coi Quan hệ đồng dư.

Một số PC di động cầm tay sở hữu nút của hàm mod(), và nhiều ngôn từ thiết kế không giống sở hữu hàm tương tự động, màn biểu diễn cho tới mod(a, n). Một vài ba ngôn từ tương hỗ những biễu thức nhưng mà người sử dụng "%", "mod", hoặc "Mod" là toán tử modulo hoặc toán tử lấy số dư, chẳng hạn

a % n

hoặc

a mod n

hoặc tương tự cho tới môi trường thiên nhiên thiếu thốn hàm mod() (chú ý rằng loại 'int' vốn liếng đang được sinh đi ra độ quý hiếm rút gọn gàng a/n)

a - (n * int(a/n))

Vấn đề hiệu suất[sửa | sửa mã nguồn]

Phép toán modulo rất có thể được thiết lập sao cho từng thứ tự luật lệ phân tách với số dư được xem. Đôi với yêu cầu đặc trưng, bên trên vài ba Hartware, tồn bên trên những luật lệ toán tương tự động tuy nhiên thời gian nhanh rộng lớn. Ví dụ, modulo cho tới lũy quá của 2 rất có thể biễu biểu diễn tương tự vày luật lệ toán bitwise AND:

x % 2n == x & (2n - 1)

Ví dụ (giả sử x là số vẹn toàn dương):

Xem thêm: bài văn tả cô giáo hay nhất

x % 2 == x & 1
x % 4 == x & 3
x % 8 == x & 7

Trong những khí giới và ứng dụng nhưng mà thiết lập toán tử bitwise hiệu suất cao rộng lớn toán tử modulo, những dạng thay cho thế này rất có thể kéo đến đo lường và tính toán thời gian nhanh rộng lớn.[4]

Các trình biên dịch tối ưu hóa rất có thể phát hiện những biểu thức sở hữu dạng expression % constant nhập bại constant là lũy quá của 2 và tự động hóa thiết lập bọn chúng trở nên expression & (constant-1). Như vậy được cho phép viết lách mã rõ rệt rộng lớn nhưng mà ko tác động cho tới hiệu suất. Cách tối ưu hóa này sẽ không vận dụng cho những ngôn từ nhưng mà thành phẩm của luật lệ toán modulo sở hữu nằm trong dẫu với số bị phân tách (bao bao gồm C), trừ phi số bị phân tách là loại số vẹn toàn ko vết. Bởi vì thế nếu như số bị phân tách là số âm thì modulo được xem là số âm trong những khi expression & (constant-1) tiếp tục luôn luôn dương.

Tính tương đương[sửa | sửa mã nguồn]

Một số luật lệ toán modulo rất có thể được không ngừng mở rộng tương tự động lịch sự những luật lệ toán toán học tập không giống. Điều này còn có tính hữu dụng trong những minh chứng mật mã học tập, ví dụ điển hình trao thay đổi khóa Diffie-Hellman.

  • Phần tử đơn vị:
    • (a mod n) mod n = a mod n.
    • nx mod n = 0 với từng số vẹn toàn dương x.
    • Nếu p là số yếu tắc ko cần là ước số của b, thì abp−1 mod p = a mod p, dựa trên quyết định lý nhỏ Fermat.
  • Phần tử đảo:
    • [(−a mod n) + (a mod n)] mod n = 0.
    • b−1 mod n kí hiệu thành phần hòn đảo modular, được khái niệm Khi và chỉ Khi bn là những số yếu tắc bên nhau, Khi vế trái ngược xác định: [(b−1 mod n)(b mod n)] mod n = 1.
  • Tính phân phối:
    • (a + b) mod n = [(a mod n) + (b mod n)] mod n.
    • ab mod n = [(a mod n)(b mod n)] mod n.
  • Phép phân tách (định nghĩa): a/b mod n = [(a mod n)(b−1 mod n)] mod n, Khi vế cần xác lập (là Khi b và math|n}} là những số yếu tắc nằm trong nhau). Các tình huống còn sót lại là ko xác lập.
  • Phép nhân nghịch ngợm đảo: [(ab mod n)(b−1 mod n)] mod n = a mod n.

Dấu Mod trong những ngôn từ lập trình[sửa | sửa mã nguồn]

Toán tử modulo của số vẹn toàn trong vô số nhiều ngôn từ thiết kế không giống nhau
Ngôn ngữ Toán tử Kết trái ngược sở hữu nằm trong vết với
ABAP MOD Luôn ko âm
ActionScript % Số bị chia
Ada mod Số chia
rem Số bị chia
ALGOL 68 ÷×, mod Luôn ko âm
AMPL mod Số bị chia
APL |[2] Số chia
AppleScript mod Số bị chia
AutoLISP (rem d n) Số dư
AWK % Số bị chia
BASIC Mod Không xác định
bash % Số bị chia
bc % Số bị chia
C (ISO 1990) % Định nghĩa tùy nằm trong vận chuyển đặt
div ngôn ngữ lập trình
C++ (ISO 1998) % Định nghĩa tùy nằm trong vận chuyển đặt[5]
div Số bị chia
C (ISO 1999) %, div Số bị chia[6]
C++ (ISO 2011) %, div Số bị chia
C# % Số bị chia
Clarion % Số bị chia
Clojure mod Số chia
rem Số bị chia
COBOL[3] FUNCTION MOD Số chia
CoffeeScript % Số bị chia
%% Số chia[7]
ColdFusion %, MOD Số bị chia
Common Lisp mod Số chia
rem Số bị chia
Construct 2 %
D % Số bị chia[8]
Dart % Luôn ko âm
remainder() Số bị chia
Eiffel \\
Erlang rem Số bị chia
Euphoria mod Số chia
remainder Số bị chia
F# % Số bị chia
FileMaker Mod Số chia
Forth mod tùy nằm trong nhập vận chuyển đặt
Fortran mod Số bị chia
modulo Số chia
Frink mod Số chia
GameMaker: Studio (GML) mod, % Số bị chia
GDScript % Số bị chia
Go % Số bị chia
Haskell mod Số chia
rem Số bị chia
Haxe % Số bị chia
Kotlin % Số bị chia
J |[4] Số chia
Java % Số bị chia
Math.floorMod Số chia
JavaScript % Số bị chia
Julia mod Số chia
rem Số bị chia
LabVIEW mod Số bị chia
LibreOffice =MOD() Số chia
Lua 5 % Số chia
Lua 4 mod(x,y) Số chia
Liberty BASIC MOD Số bị chia
Mathcad mod(x,y) Số chia
Maple e mod m Luôn ko âm
Mathematica Mod[a, b] Số chia
MATLAB mod Số chia
rem Số bị chia
Maxima mod Số chia
remainder Số bị chia
Maya Embedded Language % Số bị chia
Microsoft Excel =MOD() Số chia
Minitab MOD Số chia
mksh % Số bị chia
Modula-2 MOD Số chia
REM Số bị chia
MUMPS # Số chia
Netwide Assembler (NASM, NASMX) % toán tử modulo ko dấu
%% toán tử modulo sở hữu dấu
Oberon MOD Số chia[5]
Object Pascal, Delphi mod Số bị chia
OCaml mod Số bị chia
Occam \ Số bị chia
Pascal (ISO-7185 and -10206) mod Luôn ko âm
Perl % Số chia[6]
PHP % Số bị chia
PIC BASIC Pro \\ Số bị chia
PL/I mod Số phân tách (ANSI PL/I)
PowerShell % Số bị chia
Progress modulo Số bị chia
Prolog (ISO 1995) mod Số chia
rem Số bị chia
PureBasic %,Mod(x,y) Số bị chia
Python % Số chia
math.fmod Số bị chia
Racket remainder Số bị chia
RealBasic MOD Số bị chia
R %% Số chia
Rexx // Số bị chia
RPG %REM Số bị chia
Ruby %, modulo() Số chia
remainder() Số bị chia
Rust % Số bị chia
Scala % Số bị chia
Scheme modulo Số chia
remainder Số bị chia
Scheme R6RS mod Luôn ko âm[9]
mod0 Nearest lớn zero[9]
Seed7 mod Số chia
rem Số bị chia
SenseTalk modulo Số chia
rem Số bị chia
Smalltalk \\ Số chia
rem: Số bị chia
Spin // Số chia
SQL (SQL:1999) mod(x,y) Số bị chia
SQL (SQL:2012) % Số bị chia
Standard ML mod Số chia
Int.rem Số bị chia
Stata mod(x,y) Luôn ko âm
Swift % Số bị chia
Tcl % Số chia
Torque % Số bị chia
Turing mod Số chia
Verilog (2001) % Số bị chia
VHDL mod Số chia
rem Số bị chia
VimL % Số bị chia
Visual Basic Mod Số bị chia
x86 assembly IDIV Số bị chia
XBase++ % Số bị chia
Mod() Số chia
Z3 theorem prover div, mod Luôn ko âm
Toán tử modulo của số chấm động trong vô số nhiều ngôn từ lập trình
Ngôn ngữ Toán tử Kết trái ngược sở hữu nằm trong vết với
ABAP MOD Luôn ko âm
C (ISO 1990) fmod Số bị chia[10]
C (ISO 1999) fmod Số bị chia
remainder Gần với số 0
C++ (ISO 1998) std::fmod Số bị chia
C++ (ISO 2011) std::fmod Số bị chia
std::remainder Gần với số 0
C# % Số bị chia
Common Lisp mod Số chia
rem Số bị chia
D % Số bị chia
Dart % Luôn ko âm
remainder() Số bị chia
F# % Số bị chia
Fortran mod Số bị chia
modulo Số chia
Go math.Mod Số bị chia
Haskell (GHC) Data.Fixed.mod' Số chia
Java % Số bị chia
JavaScript % Số bị chia
LabVIEW mod Số bị chia
Microsoft Excel =MOD() Số chia
OCaml mod_float Số bị chia
Perl POSIX::fmod Số bị chia
Perl6 % Số chia
PHP fmod Số bị chia
Python % Số chia
math.fmod Số bị chia
Rexx // Số bị chia
Ruby %, modulo() Số chia
remainder() Số bị chia
Scheme R6RS flmod Luôn ko âm
flmod0 Gần với số 0
Standard ML Real.rem Số bị chia
Swift truncatingRemainder(dividingBy:) Số bị chia
XBase++ % Số bị chia
Mod() Số chia

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

  • Modulo (Chống thiếu sót lẫn) và modulo (biệt ngữ) – rất nhiều cách dùng kể từ modulo, toàn bộ đều đột biến kể từ cuốn sách Nhập môn số học tập tế bào đun (tựa Anh:introduction of modular arithmetic) của Carl F. Gauss năm 1801.
  • Lũy quá Modular

Chú thích[sửa | sửa mã nguồn]

  • ^ Perl dùng toán tử modulo số học tập nhưng mà song lập với PC. Để hiểu biết thêm ví dụ và những nước ngoài lệ, coi tư liệu Perl về toán tử nhân.[11]
  • ^ Trên mặt mày toán học tập, nhì lựa lựa chọn này là nhì nhập số vô số lựa lựa chọn đã có sẵn nhập [[remainder#The inequality satisfied by the remainder|bất đẳng thức thỏa mãn nhu cầu vày một vài dư]]
  • ^ Số phân tách cần là dương, còn nếu như không ko xác lập.
  • ^ Như được vận chuyển dặt nhập ACUCOBOL, Micro Focus COBOL, và sở hữu thẻ là những ngôn từ khác
  • ^ ^ Trật tự động thông số hòn đảo ngược, ví dụ, α|ω computes , số dư Khi phân tách ω cho tới α.

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ Knuth, Donald. E. (1972). The Art of Computer Programming. Addison-Wesley.
  2. ^ Boute, Raymond T. (tháng 4 năm 1992). “The Euclidean definition of the functions div and mod”. ACM Transactions on Programming Languages and Systems. ACM Press (New York, NY, USA). 14 (2): 127–144. doi:10.1145/128861.128862.
  3. ^ Leijen, Daan (Tháng 3 năm 2001). “Division and Modulus for Computer Scientists (Tạm dịch: Phép phân tách và Phép Modulus của những căn nhà khoa học tập máy tính)” (PDF). Truy cập ngày 25 mon 12 năm 2014.
  4. ^ Horvath, Adam (ngày 5 mon 7 năm 2012). “Faster division and modulo operation - the power of two”.
  5. ^ “ISO/IEC 14882:2003: programming languages – C++”. 5.6.4: International Organization for Standardization (ISO), International Electrotechnical Commission (IEC). 2003. Quản lý CS1: vị trí (liên kết). "the binary % operator yields the remainder from the division of the first expression by the second..... If both operands are nonnegative then the remainder is nonnegative; if not, the sign of the remainder is implementation-defined".
  6. ^ open-std.org, mục 6.5.5
  7. ^ CoffeeScript operators
  8. ^ “Expressions”. D ngôn từ thiết kế 2.0. Digital Mars. Truy cập ngày 29 mon 7 năm 2010.
  9. ^ a b r6rs.org
  10. ^ “ISO/IEC 9899:1990: programming languages – C”. 7.5.6.4: ISO, IEC. 1990. Quản lý CS1: vị trí (liên kết) "The fmod function returns the value x - i * y, for some integer i such that, if y is nonzero, the result as the same sign as x and magnitude less than thở the magnitude of y.".
  11. ^ Perl documentation