在 C++ 中确定整数中有多少位的非常高效方法是什么？
【问题讨论】：
int digits = 0; while (number != 0) { number /= 10; digits++; }
注意：“0”将有 0 个数字！如果您需要 0 看起来有 1 个数字，请使用：
int digits = 0; do { number /= 10; digits++; } while (number != 0);
（感谢凯文·费根）
最后，使用分析器来了解这里所有答案中的哪一个在您的机器上会更快...
【讨论】：
好吧，假设您知道整数的大小，最有效的方法是查找。应该比更短的基于对数的方法更快。如果您不关心计算“-”，请删除 + 1。
#include <climits>
// generic solution
template <class T>
int numDigits(T number)
{
int digits = 0;
if (number < 0) digits = 1; // remove this line if '-' counts as a digit
while (number) {
number /= 10;
digits++;
}
return digits;
}
// partial specialization optimization for 64-bit numbers
template <>
int numDigits(int64_t x) {
if (x == INT64_MIN) return 19 + 1;
if (x < 0) return digits(-x) + 1;
if (x >= 10000000000) {
if (x >= 100000000000000) {
if (x >= 10000000000000000) {
if (x >= 100000000000000000) {
if (x >= 1000000000000000000)
return 19;
return 18;
}
return 17;
}
if (x >= 1000000000000000)
return 16;
return 15;
}
if (x >= 1000000000000) {
if (x >= 10000000000000)
return 14;
return 13;
}
if (x >= 100000000000)
return 12;
return 11;
}
if (x >= 100000) {
if (x >= 10000000) {
if (x >= 100000000) {
if (x >= 1000000000)
return 10;
return 9;
}
return 8;
}
if (x >= 1000000)
return 7;
return 6;
}
if (x >= 100) {
if (x >= 1000) {
if (x >= 10000)
return 5;
return 4;
}
return 3;
}
if (x >= 10)
return 2;
return 1;
}
// partial specialization optimization for 32-bit numbers
template<>
int numDigits(int32_t x)
{
if (x == INT32_MIN) return 10 + 1;
if (x < 0) return numDigits(-x) + 1;
if (x >= 10000) {
if (x >= 10000000) {
if (x >= 100000000) {
if (x >= 1000000000)
return 10;
return 9;
}
return 8;
}
if (x >= 100000) {
if (x >= 1000000)
return 7;
return 6;
}
return 5;
}
if (x >= 100) {
if (x >= 1000)
return 4;
return 3;
}
if (x >= 10)
return 2;
return 1;
}
// partial-specialization optimization for 8-bit numbers
template <>
int numDigits(char n)
{
// if you have the time, replace this with a static initialization to avoid
// the initial overhead & unnecessary branch
static char x[256] = {0};
if (x[0] == 0) {
for (char c = 1; c != 0; c++)
x[c] = numDigits((int32_t)c);
x[0] = 1;
}
return x[n];
}
【讨论】：
最简单的方法是：
unsigned GetNumberOfDigits (unsigned i)
{
return i > 0 ? (int) log10 ((double) i) + 1 : 1;
}
log10 在<cmath> 或<math.h> 中定义。您需要对此进行分析，以查看它是否比此处发布的任何其他内容都快。我不确定这在浮点精度方面有多稳健。此外，该参数是无符号的负值，并且 log 并没有真正混合。
【讨论】：
-fpfast，您可能会看到使用 SSE instrinsics 而不是 x87，这对 IIRC 精度的保证较少。但默认没有问题。
之前的一张海报提出了一个除以 10 的循环。 由于现代机器上的乘法速度要快得多，我建议改用以下代码：
int digits = 1, pten=10; while ( pten <= number ) { digits++; pten*=10; }
【讨论】：
实用笑话： 这是最有效的方法（位数在编译时计算）：
template <unsigned long long N, size_t base=10>
struct numberlength
{
enum { value = 1 + numberlength<N/base, base>::value };
};
template <size_t base>
struct numberlength<0, base>
{
enum { value = 0 };
};
可能有助于确定格式、输入元素等中数字字段所需的宽度。
【讨论】：
0 上失败，并且在基数1 上也失败:) 如果基数为0，则除以零错误。不过可以修复。无论如何，我在挑剔一个非常老的帖子，很抱歉，只是我认为这不必是一个玩笑，实际上可能很有用。
这是一种不同的方法：
digits = sprintf(numArr, "%d", num); // where numArr is a char array
if (num < 0)
digits--;
这可能效率不高，只是与其他人建议的有所不同。
【讨论】：
请参阅 Bit Twiddling Hacks 以获取您接受的答案的更简短版本。如果您的输入是正态分布的，它还具有更快地找到答案的好处，方法是首先检查大常数。 (v >= 1000000000) 捕获 76% 的值，因此平均而言，首先检查会更快。
【讨论】：
我喜欢 Ira Baxter 的回答。这是一个模板变体，它处理各种大小并处理最大整数值（更新以提升循环的上限检查）：
#include <boost/integer_traits.hpp>
template<typename T> T max_decimal()
{
T t = 1;
for (unsigned i = boost::integer_traits<T>::digits10; i; --i)
t *= 10;
return t;
}
template<typename T>
unsigned digits(T v)
{
if (v < 0) v = -v;
if (max_decimal<T>() <= v)
return boost::integer_traits<T>::digits10 + 1;
unsigned digits = 1;
T boundary = 10;
while (boundary <= v) {
boundary *= 10;
++digits;
}
return digits;
}
要真正从循环中提升附加测试来获得改进的性能，您需要专门化 max_decimal() 以返回平台上每种类型的常量。一个足够神奇的编译器可以将对 max_decimal() 的调用优化为一个常量，但是对于当今的大多数编译器来说，专业化效果更好。就目前而言，这个版本可能更慢，因为 max_decimal 的成本高于从循环中删除的测试。
我将把所有这些作为练习留给读者。
【讨论】：
template <typename type>
class number_of_decimal_digits {
const powers_and_max<type> mPowersAndMax;
public:
number_of_decimal_digits(){
}
inline size_t ndigits( type i) const {
if(i<0){
i += (i == std::numeric_limits<type>::min());
i=-i;
}
const type* begin = &*mPowersAndMax.begin();
const type* end = begin+mPowersAndMax.size();
return 1 + std::lower_bound(begin,end,i) - begin;
}
inline size_t string_ndigits(const type& i) const {
return (i<0) + ndigits(i);
}
inline size_t operator[](const type& i) const {
return string_ndigits(i);
}
};
在powers_and_max 中，所有n 都有(10^n)-1，这样
(10^n) <std::numeric_limits<type>::max()
和std::numeric_limits<type>::max() 在一个数组中：
template <typename type>
struct powers_and_max : protected std::vector<type>{
typedef std::vector<type> super;
using super::const_iterator;
using super::size;
type& operator[](size_t i)const{return super::operator[](i)};
const_iterator begin()const {return super::begin();}
const_iterator end()const {return super::end();}
powers_and_max() {
const int size = (int)(log10(double(std::numeric_limits<type>::max())));
int j = 0;
type i = 10;
for( ; j<size ;++j){
push_back(i-1);//9,99,999,9999 etc;
i*=10;
}
ASSERT(back()<std::numeric_limits<type>::max());
push_back(std::numeric_limits<type>::max());
}
};
这是一个简单的测试：
number_of_decimal_digits<int> ndd;
ASSERT(ndd[0]==1);
ASSERT(ndd[9]==1);
ASSERT(ndd[10]==2);
ASSERT(ndd[-10]==3);
ASSERT(ndd[-1]==2);
ASSERT(ndd[-9]==2);
ASSERT(ndd[1000000000]==10);
ASSERT(ndd[0x7fffffff]==10);
ASSERT(ndd[-1000000000]==11);
ASSERT(ndd[0x80000000]==11);
当然，任何其他有序集的实现都可以用于powers_and_max，如果知道会有集群但不知道集群可能在哪里，那么自调整树实现可能是最好的
【讨论】：
ppc 架构有一个位计数指令。这样，您可以在单个指令中确定正整数的对数基数 2。例如，32 位将是：
#define log_2_32_ppc(x) (31-__cntlzw(x))
如果您可以处理较大值的小幅误差，则可以使用另外几条指令将其转换为以 10 为底的对数：
#define log_10_estimate_32_ppc(x) (9-(((__cntlzw(x)*1233)+1545)>>12))
这是特定于平台的，稍微不准确，但也不涉及分支、除法或转换为浮点数。一切都取决于您的需求。
我只知道手头的ppc指令，但其他架构应该有类似的指令。
【讨论】：
有效的方法
int num;
int count = 0;
while(num)
{
num /= 10;
++count;
}
#include <iostream>
int main()
{
int num;
std::cin >> num;
std::cout << "number of digits for " << num << ": ";
int count = 0;
while(num)
{
num /= 10;
++count;
}
std::cout << count << '\n';
return 0;
}
【讨论】：
也许我误解了这个问题，但这不是吗？
int NumDigits(int x)
{
x = abs(x);
return (x < 10 ? 1 :
(x < 100 ? 2 :
(x < 1000 ? 3 :
(x < 10000 ? 4 :
(x < 100000 ? 5 :
(x < 1000000 ? 6 :
(x < 10000000 ? 7 :
(x < 100000000 ? 8 :
(x < 1000000000 ? 9 :
10)))))))));
}
【讨论】：
转换为字符串，然后使用内置函数
unsigned int i;
cout<< to_string(i).length()<<endl;
【讨论】：
另一个代码 sn-p，与 Vitali 的基本相同，但采用了二分查找。 Powers 数组对每个无符号类型实例进行一次延迟初始化。有符号类型重载会处理减号。
#include <limits>
#include <type_traits>
#include <array>
template <class T>
size_t NumberOfDecPositions ( T v, typename std::enable_if<std::is_unsigned<T>::value>::type* = 0 )
{
typedef std::array<T,std::numeric_limits<T>::digits10+1> array_type;
static array_type powers_of_10;
if ( powers_of_10.front() == 0 )
{
T n = 1;
for ( T& i: powers_of_10 )
{
i = n;
n *= 10;
}
}
size_t l = 0, r = powers_of_10.size(), p;
while ( l+1 < r )
{
p = (l+r)/2;
if ( powers_of_10[p] <= v )
l = p;
else
r = p;
}
return l + 1;
};
template <class T>
size_t NumberOfDecPositions ( T v, typename std::enable_if<std::is_signed<T>::value>::type* = 0 )
{
typedef typename std::make_unsigned<T>::type unsigned_type;
if ( v < 0 )
return NumberOfDecPositions ( static_cast<unsigned_type>(-v) ) + 1;
else
return NumberOfDecPositions ( static_cast<unsigned_type>(v) );
}
如果有人关心进一步优化，请注意 powers 数组的第一个元素从未使用过，l 与 +1 出现了 2 次。
【讨论】：
如果需要位数AND每个数字位置的值，请使用：
int64_t = number, digitValue, digits = 0; // or "int" for 32bit
while (number != 0) {
digitValue = number % 10;
digits ++;
number /= 10;
}
digit 为您提供当前在循环中处理的数字位置的值。例如，对于数字 1776，数字值为：
第一个循环中的 6 个
7 在第二个循环
7 在第三个循环
第 4 个循环中的 1 个
【讨论】：
C++11更新首选方案：
#include <limits>
#include <type_traits>
template <typename T>
typename std::enable_if<std::numeric_limits<T>::is_integer, unsigned int>::type
numberDigits(T value) {
unsigned int digits = 0;
if (value < 0) digits = 1;
while (value) {
value /= 10;
++digits;
}
return digits;
}
防止模板实例化双等。人。
【讨论】：
int numberOfDigits(double number){
if(number < 0){
number*=-1;
}
int i=0;
while(number > pow(10, i))
i++;
cout << "This number has " << i << " digits" << endl;
return i;
}
【讨论】：
// Meta-program to calculate number of digits in (unsigned) 'N'.
template <unsigned long long N, unsigned base=10>
struct numberlength
{ // http://stackoverflow.com/questions/1489830/
enum { value = ( 1<=N && N<base ? 1 : 1+numberlength<N/base, base>::value ) };
};
template <unsigned base>
struct numberlength<0, base>
{
enum { value = 1 };
};
{
assert( (1 == numberlength<0,10>::value) );
}
assert( (1 == numberlength<1,10>::value) );
assert( (1 == numberlength<5,10>::value) );
assert( (1 == numberlength<9,10>::value) );
assert( (4 == numberlength<1000,10>::value) );
assert( (4 == numberlength<5000,10>::value) );
assert( (4 == numberlength<9999,10>::value) );
【讨论】：
#include <stdint.h> // uint32_t [available since C99]
/// Determine the number of digits for a 32 bit integer.
/// - Uses at most 4 comparisons.
/// - (cX) 2014 adolfo.dimare@gmail.com
/// - \see http://stackoverflow.com/questions/1489830/#27669966
/** #d == Number length vs Number of comparisons == #c
\code
#d | #c #d | #c
---+--- ---+---
10 | 4 5 | 4
9 | 4 4 | 4
8 | 3 3 | 3
7 | 3 2 | 3
6 | 3 1 | 3
\endcode
*/
unsigned NumDigits32bs(uint32_t x) {
return // Num-># Digits->[0-9] 32->bits bs->Binary Search
( x >= 100000u // [6-10] [1-5]
? // [6-10]
( x >= 10000000u // [8-10] [6-7]
? // [8-10]
( x >= 100000000u // [9-10] [8]
? // [9-10]
( x >= 1000000000u // [10] [9]
? 10
: 9
)
: 8
)
: // [6-7]
( x >= 1000000u // [7] [6]
? 7
: 6
)
)
: // [1-5]
( x >= 100u // [3-5] [1-2]
? // [3-5]
( x >= 1000u // [4-5] [3]
? // [4-5]
( x >= 10000u // [5] [4]
? 5
: 4
)
: 3
)
: // [1-2]
( x >= 10u // [2] [1]
? 2
: 1
)
)
);
}
【讨论】：
/// Determine the number of digits for a 64 bit integer.
/// - Uses at most 5 comparisons.
/// - (cX) 2014 adolfo.dimare@gmail.com
/// - \see http://stackoverflow.com/questions/1489830/#27670035
/** #d == Number length vs Number of comparisons == #c
\code
#d | #c #d | #c #d | #c #d | #c
---+--- ---+--- ---+--- ---+---
20 | 5 15 | 5 10 | 5 5 | 5
19 | 5 14 | 5 9 | 5 4 | 5
18 | 4 13 | 4 8 | 4 3 | 4
17 | 4 12 | 4 7 | 4 2 | 4
16 | 4 11 | 4 6 | 4 1 | 4
\endcode
*/
unsigned NumDigits64bs(uint64_t x) {
return // Num-># Digits->[0-9] 64->bits bs->Binary Search
( x >= 10000000000ul // [11-20] [1-10]
?
( x >= 1000000000000000ul // [16-20] [11-15]
? // [16-20]
( x >= 100000000000000000ul // [18-20] [16-17]
? // [18-20]
( x >= 1000000000000000000ul // [19-20] [18]
? // [19-20]
( x >= 10000000000000000000ul // [20] [19]
? 20
: 19
)
: 18
)
: // [16-17]
( x >= 10000000000000000ul // [17] [16]
? 17
: 16
)
)
: // [11-15]
( x >= 1000000000000ul // [13-15] [11-12]
? // [13-15]
( x >= 10000000000000ul // [14-15] [13]
? // [14-15]
( x >= 100000000000000ul // [15] [14]
? 15
: 14
)
: 13
)
: // [11-12]
( x >= 100000000000ul // [12] [11]
? 12
: 11
)
)
)
: // [1-10]
( x >= 100000ul // [6-10] [1-5]
? // [6-10]
( x >= 10000000ul // [8-10] [6-7]
? // [8-10]
( x >= 100000000ul // [9-10] [8]
? // [9-10]
( x >= 1000000000ul // [10] [9]
? 10
: 9
)
: 8
)
: // [6-7]
( x >= 1000000ul // [7] [6]
? 7
: 6
)
)
: // [1-5]
( x >= 100ul // [3-5] [1-2]
? // [3-5]
( x >= 1000ul // [4-5] [3]
? // [4-5]
( x >= 10000ul // [5] [4]
? 5
: 4
)
: 3
)
: // [1-2]
( x >= 10ul // [2] [1]
? 2
: 1
)
)
)
);
}
【讨论】：
这是我的做法：
int digitcount(int n)
{
int count = 1;
int temp = n;
while (true)
{
temp /= 10;
if (temp != 0) ++count;
if (temp == 0) break;
}
return count;
}
【讨论】：
对于整数“X”，您想知道位数，可以不使用任何循环，此解决方案仅在一行中的一个公式中起作用，因此这是我见过的解决此问题的最佳解决方案。
int x = 1000 ;
cout<<numberOfDigits = 1+floor(log10(x))<<endl ;
【讨论】：
double？或者你指的是一些不可能的整数输入与 INT_MAX 十进制数字？这里的其他答案也会失败？
#include <iostream>
#include <math.h>
using namespace std;
int main()
{
double num;
int result;
cout<<"Enter a number to find the number of digits, not including decimal places: ";
cin>>num;
result = ((num<=1)? 1 : log10(num)+1);
cout<<"Number of digits "<<result<<endl;
return 0;
}
这可能是解决问题的最简单方法，假设您只关心小数点前的数字，并且假设任何小于 10 的数字都只是 1 位数字。
【讨论】：
int numberOfDigits(int n){
if(n<=9){
return 1;
}
return 1 + numberOfDigits(n/10);
}
这就是我会做的，如果你想要它以 10 为底。它非常快，而且你不会得到堆栈 overflock 购买计数整数
【讨论】：
int x = 1000;
int numberOfDigits = x ? static_cast<int>(log10(abs(x))) + 1 : 1;
【讨论】：
int num,dig_quant = 0;
cout<<"\n\n\t\t--Count the digits in Number--\n\n";
cout<<"Enter Number: ";
cin>>num;
for(int i = 1; i<=num; i*=10){
if(num / i > 0){
dig_quant += 1;
}
}
cout<<"\n"<<number<<" include "<<dig_quant<<" digit"
cout<<"\n\nGoodbye...\n\n";
【讨论】：
如果更快更有效，这是对andrei alexandrescu's improvement 的改进。他的版本已经比天真的方法（每个数字除以 10）更快。下面的版本是恒定时间的，至少在所有大小的 x86-64 和 ARM 上都更快，但占用的二进制代码是两倍，因此它对缓存不友好。
我的PR on facebook folly 上此版本与 alexandrescu 版本的基准测试。
适用于unsigned，而不是signed。
inline uint32_t digits10(uint64_t v) {
return 1
+ (std::uint32_t)(v>=10)
+ (std::uint32_t)(v>=100)
+ (std::uint32_t)(v>=1000)
+ (std::uint32_t)(v>=10000)
+ (std::uint32_t)(v>=100000)
+ (std::uint32_t)(v>=1000000)
+ (std::uint32_t)(v>=10000000)
+ (std::uint32_t)(v>=100000000)
+ (std::uint32_t)(v>=1000000000)
+ (std::uint32_t)(v>=10000000000ull)
+ (std::uint32_t)(v>=100000000000ull)
+ (std::uint32_t)(v>=1000000000000ull)
+ (std::uint32_t)(v>=10000000000000ull)
+ (std::uint32_t)(v>=100000000000000ull)
+ (std::uint32_t)(v>=1000000000000000ull)
+ (std::uint32_t)(v>=10000000000000000ull)
+ (std::uint32_t)(v>=100000000000000000ull)
+ (std::uint32_t)(v>=1000000000000000000ull)
+ (std::uint32_t)(v>=10000000000000000000ull);
}
【讨论】：
我正在开发一个程序，该程序要求我检查用户是否正确回答了数字中的位数，因此我必须开发一种方法来检查整数中的位数。它最终成为一件相对容易解决的事情。
double check=0, exponent=1000;
while(check<=1)
{
check=number/pow(10, exponent);
exponent--;
}
exponent=exponent+2;
cout<<exponent<<endl;
这最终成为我的答案，它目前适用于小于 10^1000 位的数字（可以通过更改指数的值来更改）。
附： 我知道这个答案晚了十年，但我是在 2020 年来到这里的，所以其他人可能会使用它。
【讨论】：
long long num = 123456789;
int digit = 1;
int result = 1;
while (result != 0)
{
result = num / 10;
if (result != 0)
{
++digit;
}
num = result;
}
cout << "Your number has " << digit << "digits" << endl;
【讨论】：
使用 log10(n) 方法的最佳和有效方式，只需 对数 时间即可获得所需的结果。
对于负数 abs() 将其转换为正数，对于数字 0，if 条件会阻止您继续进行，并且将输出打印为 0。
#include <iostream>
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
int n; std::cin >> n;
if(n)
std::cout << floor(log10(abs(n))+1) << std::endl;
else
std::cout << 0 << std::endl;
return 0;
}
【讨论】：