Длинная арифметика, длинное число (LongNum) для VBA

Длинная арифметика, длинное число (LongNum) для VBA - .DLL / .XLL

Пользователь

Сообщений: 2690 Регистрация: 02.04.2015

Виталий

13.07.2016 19:26:20

Друзья, всем привет!
Для всех кто любит VBA, решил написать помощник в длинной арифметики.
Это продолжение и наверное завершение моих предыдущих трех тем.
Реализация через .XLL, т.е. все очень просто - устанавливается как надстройка и готово!
Длинное число с математикой работает как экземпляр объекта.
Перегрузка операторов в VBA - мечта, поэтому тупо через свойства и методы.
Скорость работы - более чем в 10 раз быстрее чем все предыдущие решения (!100000=20 сек, 1000000!='8,263931688331240E+5565708 - 50мин.)
Есть справка .Help:

Properties (Name-Type-Description)
1) L - as Object - LongNum
2) LNum - as Int32 - Converts the numeric value (Int32-Holds signed 32-bit (4-byte) integers that range in value from -2,147,483,648 through 2,147,483,647.).
3) LString(Optional format) - as String - Converts the String\Exponential notation (format = "E...", example:"E5"="1.11111E+...")
4) Sign - As Integer - Gets a number that indicates the sign (negative, positive, or zero) of the currentLongNum object.
5) IsEven - As Boolean - Indicates whether the value of the current LongNum object is an even number.

Methods (Name-Return-Description)
1) Addition(LongNum, LongNum, Optional Subtraction) - As LongNum - Adds/Subtracts two LongNum values and returns the result.
2) Copy(LongNum) - No - Specifies the LongNum to which the specified object will be copied
3) Compare(LongNum, LongNum) - As Integer - Compares two LongNum values and returns an integer that indicates whether the first value is less than, equal to, or greater than the second value.
4) Divide(LongNum, LongNum) - As LongNum - Divides one LongNum value by another and returns the result.
5) Factorial(Int32) - As LongNum - Returns a BigInteger value - Factorial of a specified value.
6) Help - Msgbox - Help
7) HelpString - As String - Help
8) Modulus(LongNum, LongNum) - As LongNum - Performs integer division on two LongNum values and returns the remainder.
9) Multiply(LongNum, LongNum) - As LongNum - Returns the product of two LongNum values.
10) Negate(LongNum) - As LongNum - Negates a specified LongNum value.
11) Pow(LongNum, Int32) - As LongNum - Raises a LongNum value to the power of a specified value.

Подключаем .XLL. вносим код в обычный модуль, смотрим :)

Код

Option Explicit

Sub Test()
Dim LN As Object
Dim LN2 As Object

Set LN = CreateObject("LongNum")
Set LN2 = CreateObject("LongNum")
    
LN.LString = "4.564464545656464647E+45665" 'парсинг строки и строки в экспоненциальной записи в LongNum

'LN2.l = LN.l 'копия из LN в LN2 вариант1
LN.Copy LN2 'копия из LN в LN2 вариант2

LN2.LString = "65655654" 'парсинг строки и строки в экспоненциальной записи в LongNum
LN2.LNum = 65655654 'в числовом формате

'LN.l = LN.Multiply(LN, LN2) 'умножить вариант 1
Set LN = LN.Multiply(LN, LN2) 'умножить вариант 2

Debug.Print "Вывести: строка= " & LN.LString
Debug.Print "Вывести: в экспоненциальной записи= " & LN.LString("E5") 'E5 - 5 знаков в мантиссе, после запятой

Debug.Print Application.Run("Fact", 50) 'бонус :)

LN.Help 'Справка
Debug.Print LN.HelpString 'Справка в строке

StrPrint [a1], LN.LString

End Sub

Public Sub StrPrint(Cell As Range, ByVal s As String) 'вывести в ячейку/ки длинное число
Dim x As Long, l As Long
l = Len(s)
For x = 0 To l \ 32766
Cell.Offset(0, x) = "'" & Mid$(s, 32766 * x + 1, 32766)
Next
End Sub

Ввод: строка, экспоненциальной запись (с любой степенью), Long
Вывод: строка (обычная - по умолчанию, и экспоненциальная запись (с задаваемой мантиссой)
xll. не пролезают, залил на Яндекс диск:
Для Excelx32 - https://yadi.sk/d/iM8ElM7UtGXet
Для Excelx64 - https://yadi.sk/d/j2MCk4C_tGXez

Какие мнения?

«Бритва Оккама» или «Принцип Калашникова»?

bedvit

Пользователь

Сообщений: 2690 Регистрация: 02.04.2015

Виталий

28.07.2016 22:03:39

Всем Привет! Было не легко, но оно того стоило!
Итак позволю себе нескромность)
Представляю вам новое (второе, .xll) мое решение для Excel (VBA), под названием "НАГИБАТЕЛЬ ВСЕЯ..."
Нагибает: все мои предыдущие проекты, длинную арифметику от Microsoft (BigInteger Structure), все проекты для Excel, которые я встречал (в т.ч. и на этом форуме).
Подозреваю, что это самая быстрая длинная арифметика для Excel, реализованное в одном файле/надстройке.

Для производительности изменил/сократил логику функций.
Все описание есть в .Help.

Михаил, специально для вас, порадуйтесь результату :

Код

Sub test_new()
    Dim lng As Object, t1 As Single, t2 As Single
    Set lng = CreateObject("LongNum")
    t1 = Timer
    lng.String = "9"
    Set lng = lng.Power(999999)
    Set lng = lng.Add(lng)
    t2 = Timer
    StrPrint [a1], lng.String
    Debug.Print t2 - t1, Timer - t2
End Sub
Public Sub StrPrint(Cell As Range, ByVal s As String) 
Dim x As Long, l As Long
l = Len(s)
For x = 0 To l \ 32766
Cell.Offset(0, x) = "'" & Mid$(s, 32766 * x + 1, 32766)
Next
End Sub

Файлы здесь, т.к. не пролезают.

«Бритва Оккама» или «Принцип Калашникова»?

bedvit Пользователь Сообщений: 2690 Регистрация: 02.04.2015 Виталий	#3 29.07.2016 12:39:35 Использование fullwords в качестве основного арифметического типа, ассемблер - это сила! Расчет факториала !1 000 000 - меньше 1 сек. (5 565 709 знаков) «Бритва Оккама» или «Принцип Калашникова»?

bedvit

Пользователь

Сообщений: 2690 Регистрация: 02.04.2015

Виталий

04.08.2016 20:25:28

Итак всем привет! Представляю вашему вниманию третий выпуск моего проекта.
Добавлено в LongNum:
1.Ввод и вывод строки с основанием от 2 до 36 (парсинг строки с бинарного в 16-е основание 1млн. знаков - 0,02 сек)

Код

Sub test()
    Dim LN As Object, t, x
    t = Timer
    Set LN = CreateObject("LongNum")
    LN.SetString "1" & String$(999999, "1"), 2
    StrPrint [a1], LN.GetString(16)
    Debug.Print Timer - t
End Sub
Public Sub StrPrint(Cell As Range, ByVal s As String) 
Dim x As Long, l As Long
l = Len(s)
For x = 0 To l \ 32766
Cell.Offset(0, x) = "'" & Mid$(s, 32766 * x + 1, 32766)
Next
End Sub

2.Ввод и вывод в байтовый массив (очень быстро)
3.Вычисление корня n-го корня, с выводом остатка! (до целого деления)
4.Много других приятностей
Полный список (прошу прощения за свой английский, исправления принимаю):

Скрытый текст

LongNum Class Reference

Properties (Name-Type-Description)

1) L - as Object - LongNum

2) Num - as Int32 - Converts the numeric value (Int32-Holds signed 32-bit (4-byte) integers that range in value from -2,147,483,648 through 2,147,483,647.).

3) String - as String - Parsung/Converts the String

4) Even - as Int32 - Determine whether LongNum is odd or even, respectively. Return non-zero if yes, zero if no.

5) Sign - As Int32 - Sign LongNum

Methods (Name-Return-Description)

1) Abs() - As LongNum - Returns a new*LongNum*which is the absolute value of this value.

2) Add(LongNum) - As LongNum - Add LongNum*value to the this LongNum*valuesand returns the result.

3) Add2(Int32) - As LongNum - Add integer*value to the this LongNum*value and returns the result.

4) Clone() - As LongNum - Returns a clone this LongNum

Cmp(LongNum) - as Int32 - Compare LongNum1 and LongNum2. Return a positive value if this*LongNum > set*LongNum, zero if this*LongNum > set*LongNum, or a negative value if this*LongNum < set*LongNum

6) Copy(LongNum) - No - Specifies the LongNum to which the specified object will be copied

7) Divide(LongNum) - As LongNum - Divides one*LongNum*value by another and returns the result.

Divide2(Int32) - As LongNum - Divides one*LongNum*value by integer*value and returns the result.

9) Factorial(Int32) - As LongNum - Factorial of a specified value.

10) Fibonacci(int32) - As LongNum - Fibonacci number

11) GetByteArray(optional Int32 order=-1) - As byte[](unsigned) - Endianess is specified by order, which is 1 for big endian or -1 for little endian

12) GetString(optional uint Base = 10) - as String - Convert LongNum to a string of digits in base base. The base may vary from 2 to 36 or from -2 to -36. For base in the range 2..36, digits and lower-case letters are used; for -2..-36, digits and upper-case letters are used.

13) Help() - As System.Windows.Forms - LongNum Class Reference

14) LucNum(UInt32) - As LongNum - Lucas number

15) Mod(LongNum) - As LongNum - Performs integer division on two*LongNum*values and returns the remainder.

16) Mod2(UInt32) - As LongNum - Performs integer division LongNum on integer*value and returns the remainder.

17) Multiply(LongNum) - As LongNum - Returns the product of two*LongNum*values.

18) Multiply2(Int32) - As LongNum - Returns the product of LongNum*value and integer*value

19) Negate() - As LongNum - Negates a this*LongNum*value and returns the result.

20) Power(Int32) - As LongNum - Raises a*LongNum*value to the power of a specified value.

21) RootRem(uint n, LongNum remainder) - As LongNum - - As LongNum - Return root and remainder this*LongNum (n - is the degree of the root, remainder as LongNum - remainder)

22) SetByteArray(byte[](unsigned), optional Int32 order=-1) - No - Endianess is specified by order, which is 1 for big endian or -1 for little endian (unsigned)

23) SetString(string Str, optional uint Base = 10) - No - Set the value of LongNum from str, a null-terminated C string in base base. White space is allowed in the string, and is simply ignored. The base may vary from 2 to 36 or from -2 to -36. For base in the range 2..36, digits and lower-case letters are used; for -2..-36, digits and upper-case letters are used.

24) Subtract(LongNum) - As LongNum - Subtracts one LongNum value from another and returns the result.

25) Subtract2(Int32) - As LongNum - Subtracts integer*value from the this LongNum*value and returns the result.

Добавлен новый тип! DoubleNum - число с плавающей точкой/запятой
Точность числа ограниченна только вашей оперативной памятью. Советую сразу задавать размер в битах через .SizeBits
Из-за особенностей числа функции имеют немного другой алгоритм чем в LongNum.
DoubleNum Class Reference на данный момент:

Скрытый текст

DoubleNum Class Reference

Properties (Name-Type-Description)

1) D - as Object - DoubleNum

2) Num - as Double- Converts the numeric value (double-The double keyword signifies a simple type that stores 64-bit floating-point values. ±5.0 × 10−324 to ±1.7 × 10+308).

3) String - as String - Parsung/Converts the String

4) SizeBits - as Ulong - Set/Get the current precision of DoubleNum, in bits.

Methods (Name-Return-Description)

1) Abs(DoubleNum) - No - Returns in this*DoubleNum*which is the absolute value of set value.

2) Add(DoubleNum, DoubleNum) -No - Add DoubleNum*value to the set DoubleNum*valuesand returns the result in this*DoubleNum*

3) Cmp(DoubleNum) - as Int32 - Compare DoubleNum1 and DoubleNum2. Return a positive value if this*DoubleNum > set*DoubleNum, zero if this*DoubleNum > set*DoubleNum, or a negative value if this*DoubleNum < set*DoubleNum

4) Copy(DoubleNum) - No - Specifies the DoubleNum to which the specified object will be copied

5) Divide(DoubleNum, DoubleNum) - No - Divides one*DoubleNum*value by another and returns the result in this*DoubleNum*

6) GetString(Base, n_digits) - as String - Convert DoubleNum to a string of digits in base base. The base may vary from 2 to 36 or from -2 to -36. For base in the range 2..36, digits and lower-case letters are used; for -2..-36, digits and upper-case letters are used. n_digits - number of digits

7) Help() - As System.Windows.Forms - DoubleNum Class Reference

Multiply(DoubleNum, DoubleNum) - No - Returns the product of two*DoubleNum*values in this*DoubleNum*

9) Negate(DoubleNum) - No - Negates a set*DoubleNum*value and returns the result in this*DoubleNum*

10) Root(DoubleNum) - No- Return root this*DoubleNum

11) SetString(String, Base ) - No - Set the value of DoubleNum from str, a null-terminated C string in base base. White space is allowed in the string, and is simply ignored. The base may vary from 2 to 36 or from -2 to -36. For base in the range 2..36, digits and lower-case letters are used; for -2..-36, digits and upper-case letters are used.

12) Subtract(DoubleNum, DoubleNum) - No - Subtracts one DoubleNum value from another and returns the result in this*DoubleNum*

Исходники

Изменено: bedvit - 04.08.2016 20:29:21

«Бритва Оккама» или «Принцип Калашникова»?

bedvit

Пользователь

Сообщений: 2690 Регистрация: 02.04.2015

Виталий

15.08.2016 16:04:13

Простенький пример использования двух типов чисел:

Код

Sub LongNum()
Dim LN As Object
Dim DN As Object
Set LN = CreateObject("LongNum")
Set DN = CreateObject("DoubleNum")
    
    LN.String = "12345678" & String$(100, "9") 'задаем длинное число LongNum
    Set LN = LN.Add(LN)   'суммируем LongNum
    
    DN.SizeBits = 128     'задаем размер в битах (длина мантиссы) DoubleNum
    DN.String = LN.String 'передаем значение в DoubleNum (пока через строку)
    DN.Add DN, DN         'суммируем DoubleNum
    DN.Root DN            'вычисляем корень в DoubleNum из DoubleNum
    Debug.Print DN.String 'выводим значение DoubleNum
 
'При DN.SizeBits = 64, результат "0.702728368574942333671e+54"
'При DN.SizeBits = 128, результат "0.7027283685749423336709820379365737758043e+54"
 
LN.Help 'Справка
End Sub

Изменено: bedvit - 18.08.2016 12:11:22

«Бритва Оккама» или «Принцип Калашникова»?

bedvit Пользователь Сообщений: 2690 Регистрация: 02.04.2015 Виталий	#6 13.09.2016 13:35:04 Версия 0.0.0.5: 1. Создан механизм проверки правильного парсинга String (Scientific notation, Decimal notation) для DoubleNum 2. Оптимизированы некоторые функции 3. Добавлен вывод DoubleNum как в дробном виде (с точкой), так и в экспоненциальной записи. 4. Добавлено несколько новых функций 5. Оптимизирован размер для библиотеки х64. Пока не сделано: 1.Переполнение по exponent библиотекой сейчас НЕ ПРОВЕРЯЕТСЯ (значения в рамках: от-2,147,483,648 до 2,147,483,647) 2.RationalNum Class Версия 0.0.0.5 (последние версии всегда здесь) Параллельное обсуждение данной темы. Изменено: bedvit - 14.09.2016 15:36:57 «Бритва Оккама» или «Принцип Калашникова»?

Читают тему