Move number traits into their own module
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23d0ab75ec
commit
2e47d97cc7
@ -12,7 +12,7 @@
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//! * RemAssign
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//! * RemAssign
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//! * Sub
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//! * Sub
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//! * SubAssign
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//! * SubAssign
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use crate::{Sign, Unsigned};
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use crate::num::*;
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#[derive(Debug)]
|
#[derive(Debug)]
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pub struct BigInt {
|
pub struct BigInt {
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145
src/lib.rs
145
src/lib.rs
@ -1,146 +1,9 @@
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//! # Rusty Numbers
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//!
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//! Playin' with Numerics in Rust
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#![forbid(unsafe_code)]
|
#![forbid(unsafe_code)]
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use std::ops::{
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Add, AddAssign, BitAnd, BitAndAssign, BitOr, BitOrAssign, BitXor, BitXorAssign, Div, DivAssign,
|
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Mul, MulAssign, Not, Rem, RemAssign, Shl, ShlAssign, Shr, ShrAssign, Sub, SubAssign,
|
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||||||
};
|
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pub mod bigint;
|
pub mod bigint;
|
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pub mod num;
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pub mod rational;
|
pub mod rational;
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pub mod seq;
|
pub mod seq;
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/// A Trait representing unsigned integer primitives
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pub trait Unsigned:
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Add
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+ AddAssign
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+ BitAnd
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+ BitAndAssign
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+ BitOr
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+ BitOrAssign
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+ BitXor
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+ BitXorAssign
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+ Div
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+ DivAssign
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+ Mul
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+ MulAssign
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+ Rem
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+ RemAssign
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+ Copy
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+ Shl
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+ ShlAssign
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+ Shr
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+ ShrAssign
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+ Sub
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+ SubAssign
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+ Eq
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+ Ord
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+ Not
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{
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/// Find the greatest common denominator of two numbers
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fn gcd(a: Self, b: Self) -> Self;
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/// Find the least common multiple of two numbers
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fn lcm(a: Self, b: Self) -> Self;
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/// The maximum value of the type
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fn max_value() -> Self;
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/// Is this a zero value?
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fn is_zero(self) -> bool;
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}
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#[derive(Debug, Copy, Clone, PartialEq, Eq)]
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pub enum Sign {
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Positive,
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|
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Negative,
|
|
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}
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impl Default for Sign {
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fn default() -> Self {
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Sign::Positive
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}
|
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}
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impl Not for Sign {
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type Output = Sign;
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fn not(self) -> Self::Output {
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match self {
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Self::Positive => Self::Negative,
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Self::Negative => Self::Positive,
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}
|
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||||||
}
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||||||
}
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macro_rules! impl_unsigned {
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($Type: ty) => {
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impl Unsigned for $Type {
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fn gcd(a: $Type, b: $Type) -> $Type {
|
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||||||
if a == b {
|
|
||||||
return a;
|
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||||||
} else if a == 0 {
|
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return b;
|
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||||||
} else if b == 0 {
|
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||||||
return a;
|
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||||||
}
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||||||
let a_even = a % 2 == 0;
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let b_even = b % 2 == 0;
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if a_even {
|
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||||||
if b_even {
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||||||
// Both a & b are even
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return Self::gcd(a >> 1, b >> 1) << 1;
|
|
||||||
} else if !b_even {
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||||||
// b is odd
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||||||
return Self::gcd(a >> 1, b);
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}
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|
||||||
}
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// a is odd, b is even
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if (!a_even) && b_even {
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return Self::gcd(a, b >> 1);
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|
||||||
}
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if a > b {
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|
||||||
return Self::gcd((a - b) >> 1, b);
|
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||||||
}
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||||||
Self::gcd((b - a) >> 1, a)
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||||||
}
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fn lcm(a: $Type, b: $Type) -> $Type {
|
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if (a == 0 && b == 0) {
|
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return 0;
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||||||
}
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a * b / Self::gcd(a, b)
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|
||||||
}
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||||||
fn max_value() -> $Type {
|
|
||||||
<$Type>::max_value()
|
|
||||||
}
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||||||
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||||||
fn is_zero(self) -> bool {
|
|
||||||
self == 0
|
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}
|
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||||||
}
|
|
||||||
};
|
|
||||||
}
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impl_unsigned!(u8);
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||||||
impl_unsigned!(u16);
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impl_unsigned!(u32);
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||||||
impl_unsigned!(u64);
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||||||
impl_unsigned!(u128);
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impl_unsigned!(usize);
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#[cfg(test)]
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mod tests {
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use super::*;
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#[test]
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fn test_gcd() {
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assert_eq!(u8::gcd(2, 2), 2);
|
|
||||||
assert_eq!(u16::gcd(36, 48), 12);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
159
src/num.rs
Normal file
159
src/num.rs
Normal file
@ -0,0 +1,159 @@
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|||||||
|
//! Numeric Helper Traits
|
||||||
|
use std::ops::{
|
||||||
|
Add, AddAssign, BitAnd, BitAndAssign, BitOr, BitOrAssign, BitXor, BitXorAssign, Div, DivAssign,
|
||||||
|
Mul, MulAssign, Not, Rem, RemAssign, Shl, ShlAssign, Shr, ShrAssign, Sub, SubAssign,
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
/// Native number type
|
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|
pub trait Num:
|
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|
Add + AddAssign + Div + DivAssign + Mul + MulAssign + Rem + RemAssign + Copy + Sub + SubAssign
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|
{
|
||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
|
/// Integer primitive
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|
pub trait Int:
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|
Num
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|
+ BitAnd
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|
+ BitAndAssign
|
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|
+ BitOr
|
||||||
|
+ BitOrAssign
|
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|
+ BitXor
|
||||||
|
+ BitXorAssign
|
||||||
|
+ Eq
|
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|
+ Ord
|
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|
+ Not
|
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|
+ Shl
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|
+ Shr
|
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|
+ ShlAssign
|
||||||
|
+ ShrAssign
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|
{
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||||||
|
/// The maximum value of the type
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|
fn max_value() -> Self;
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|
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|
/// Is this a zero value?
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|
fn is_zero(self) -> bool;
|
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|
}
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|
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||||||
|
/// A Trait representing unsigned integer primitives
|
||||||
|
pub trait Unsigned: Int {
|
||||||
|
/// Find the greatest common denominator of two numbers
|
||||||
|
fn gcd(a: Self, b: Self) -> Self;
|
||||||
|
|
||||||
|
/// Find the least common multiple of two numbers
|
||||||
|
fn lcm(a: Self, b: Self) -> Self;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[derive(Debug, Copy, Clone, PartialEq, Eq)]
|
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|
pub enum Sign {
|
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|
Positive,
|
||||||
|
Negative,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl Default for Sign {
|
||||||
|
fn default() -> Self {
|
||||||
|
Sign::Positive
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl Not for Sign {
|
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|
type Output = Sign;
|
||||||
|
|
||||||
|
fn not(self) -> Self::Output {
|
||||||
|
match self {
|
||||||
|
Self::Positive => Self::Negative,
|
||||||
|
Self::Negative => Self::Positive,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
macro_rules! impl_num {
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|
($( $Type: ty ),* ) => {
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|
$(
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|
impl Num for $Type {
|
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|
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|
}
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||||||
|
)*
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
macro_rules! impl_int {
|
||||||
|
($( $Type: ty ),* ) => {
|
||||||
|
$(
|
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|
impl Int for $Type {
|
||||||
|
fn is_zero(self) -> bool {
|
||||||
|
self == 0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn max_value() -> $Type {
|
||||||
|
<$Type>::max_value()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
)*
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
macro_rules! impl_unsigned {
|
||||||
|
($($Type: ty),* ) => {
|
||||||
|
$(
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|
impl Unsigned for $Type {
|
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|
/// Implementation based on https://en.wikipedia.org/wiki/Binary_GCD_algorithm
|
||||||
|
fn gcd(a: $Type, b: $Type) -> $Type {
|
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|
if a == b {
|
||||||
|
return a;
|
||||||
|
} else if a == 0 {
|
||||||
|
return b;
|
||||||
|
} else if b == 0 {
|
||||||
|
return a;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
let a_even = a % 2 == 0;
|
||||||
|
let b_even = b % 2 == 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
if a_even {
|
||||||
|
if b_even {
|
||||||
|
// Both a & b are even
|
||||||
|
return Self::gcd(a >> 1, b >> 1) << 1;
|
||||||
|
} else if !b_even {
|
||||||
|
// b is odd
|
||||||
|
return Self::gcd(a >> 1, b);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// a is odd, b is even
|
||||||
|
if (!a_even) && b_even {
|
||||||
|
return Self::gcd(a, b >> 1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if a > b {
|
||||||
|
return Self::gcd((a - b) >> 1, b);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
Self::gcd((b - a) >> 1, a)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn lcm(a: $Type, b: $Type) -> $Type {
|
||||||
|
if (a == 0 && b == 0) {
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
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||||||
|
a * b / Self::gcd(a, b)
|
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|
}
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|
}
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|
)*
|
||||||
|
};
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
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|
impl_num!(i8, u8, i16, u16, f32, i32, u32, f64, i64, u64, i128, u128, usize);
|
||||||
|
impl_int!(i8, u8, i16, u16, i32, u32, i64, u64, i128, u128, usize);
|
||||||
|
impl_unsigned!(u8, u16, u32, u64, u128, usize);
|
||||||
|
|
||||||
|
#[cfg(test)]
|
||||||
|
mod tests {
|
||||||
|
use super::*;
|
||||||
|
|
||||||
|
#[test]
|
||||||
|
fn test_gcd() {
|
||||||
|
assert_eq!(u8::gcd(2, 2), 2);
|
||||||
|
assert_eq!(u16::gcd(36, 48), 12);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
@ -11,7 +11,7 @@
|
|||||||
//! * Sub
|
//! * Sub
|
||||||
//! * SubAssign
|
//! * SubAssign
|
||||||
|
|
||||||
use crate::{Sign, Unsigned};
|
use crate::num::*;
|
||||||
use std::ops::{Mul, Neg};
|
use std::ops::{Mul, Neg};
|
||||||
|
|
||||||
#[derive(Debug, Default, Copy, Clone, Eq, PartialEq)]
|
#[derive(Debug, Default, Copy, Clone, Eq, PartialEq)]
|
||||||
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