将非常大的基数n转换为字节

时间:2015-07-21 20:13:48

标签: python algorithm python-3.x integer-overflow pow

我在基数n中有一个非常大的数字(用户指定n),存储为数组,每个元素代表一个数字。 u[0]是最高位数,u[1]是第二高位,u[-1]是最低位数,依此类推。前导零被理解为毫无意义:例如,如果n为8,则[0, 0, 0, 4, 7, 3]等同于[4, 7, 3],并且在基数8中等于(473),或在基数10中等于315,或者十六进制为13B,字节数组为[1, 59]

我想将其转换为一个字节数组,对应于相同数字的base-256表示,最小前导零。我有以下代码:

def base_n_to_byte_array(digits, from_base):
    """ Converts a base n number to a byte array.

    :param digits: Digits of the number, starting from highest.
    :param from_base: Base in which the number is given.
    """

    x = 0
    n = len(digits)
    for i in range(0, len(digits)):
        x += digits[i] * int(math.pow(from_base, n - i - 1))

    min_length = max(math.ceil(math.log(x, 256)), 1)
    byte_array = x.to_bytes(min_length, byteorder='big')
    return byte_array

这适用于较小的数字(几百位)。但是,事实证明math.pow非常有限,例如,如果我们使用基数为8,math.pow(8, 341)是我能获得的最高功率,而math.pow(8,342)则会失败OverflowError: math range error

我知道处理大数字的常用方法是将它们表示为浮点数 - 但在这种情况下,我使用此代码将二进制文件编码/解码为替代表示(例如,trytes)。因此,如果由于精度损失而改变了较不重要的字节,很多数据将被破坏,因此我不能使用近似功率计算 - 我需要结果准确。

我该如何解决这个问题?是否有math.pow的版本不会溢出?我有一个更有效的基本转换算法吗?

1 个答案:

答案 0 :(得分:4)

  

是否有math.pow的版本没有溢出?

尝试使用内置的取幂运算符**。 AFAIK没有math.pow所具有的相同限制。

>>> math.pow(8,342)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
OverflowError: math range error

>>> 8**342
719077253944926363091722076315609893447190791576922629093720324630930703222003852530833909289630144084480455519485573430635159075257666489971389722557896497511071573699461941105208878404984376477812331808340023075352602729369851525895652442163308948653402042738345192959788983753918865219341425318496896548864L