如何在不使用C＃内置数学函数的情况下计算基数为2的对数？

Question

如何在不使用C＃内置数学函数的情况下计算基数为2的对数？

我在一个应用程序中反复使用Math.Log和BigInteger.Log数百万次，它变得非常缓慢。

我对使用二进制操作实现相同功能的替代方案感兴趣。请记住，如果有助于加快执行时间，我可以使用日志近似值。

Answer 1

假设你只对对数的组成部分感兴趣，你可以这样做：

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的返回值是错误的;它应该是负无穷大，但是对于整数数据类型没有这样的值，所以我返回-1）

Answer 2

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

Answer 3

对于BigInteger，您可以使用toByteArray（）方法，然后手动查找最重要的1并计算之后的零数。这将为您提供具有整数精度的base-2对数。

Answer 4

bit hacks页面对于这样的事情非常有用。

• Find the log base 2 of an integer with a lookup table

C中有代码，但基本思想也适用于C＃。

Answer 5

如果您可以使用近似值进行到期，那么请使用英特尔芯片使用的技巧：将值预先计算为合适大小的数组，然后引用该数组。您可以使用任何最小/最大值来开始和结束数组，并且可以根据需要创建任意数量的中间值以实现所需的精度。