平方根のアルゴリズム
平方根である。sqrtである。私の数学知識は非常に乏しく、かろうじて平方根の何たるかを解するばかりであるが、ふと、平方根を計算するアルゴリズムが知りたくなった。理由は、constexprなsqrtを実装してみたくなったからだ。 日本語では、いい情報がWeb上に存在しないので、ここに書いておく次第。この説明は、私のように数学の知識を持たない人間にも理解できるはずである。 ここで使うのは、バビロニア人の方法（Babylonian method）と呼ばれている、歴史あるアルゴリズムである。この方法は、手動でも、プログラミングでも、非常に簡単に計算できる、大変便利で汎用的なアルゴリズムである。しかも、速度もそれほど遅くない。 √Sに対して、 任意の正の整数を初期値X0と定める（できるだけ平方根に近い値が望ましい） Xn+1を、Xnと S / Xnの平均値とする（平均値は相加平均で求める） 必要な精
C++プログラミング日記 -逆数平方根の近似(2)
前回の「逆数平方根の近似」の続きです。 逆数平方根の近似を利用して平方根関数を実装してみました。 今回の実装ではcrtのsqrt関数と同等にするため0以下の実数に対する処理を加え精度を上げています。 その状態でもcrtのsqrt関数よりかなり高速です。 ついでに逆数平方根関数にも同等の処理を追加しました。 sqrt float sqrt( const float& V ) { if( *(long*)&V <= 0 ) { if( ( *(long*)&V & 0x7FFFFFFF ) == 0 ) return V; long r_bits = 0xFFC00000; return *(float*)&r_bits; } long x_bits = *(long*)&V + 0xFF800000; long y_bits = 0x5F3759DF - ( *(long*)&V >> 1
微分方程式を解こう！ | _level0 - KAYAC Front Engineer Blog
どうも。こんにちは。梅雨明けも宣言されたそうで、いよいよ暑くなりますね。今回は単振動方程式方程式を用いた最適化のお話です。 高校物理でも登場するバネの方程式、単振動方程式 を簡単な四則計算に分解する方法を紹介します。 まず色々な数学的背景を押しやって、イメージだけ説明すると、物体の位置x、速度v、加速度aの関係は となるので、asの式で考えると、 v += a; x += v; という風になります。ここで単振動の微分方程式から、 a = -K * x; であるから、あわせると、 v -= K * x; x += v; という風になります。下がサンプルで、初期値(_v, _y)やKなんかを変えて挙動が変わることが分かります。 ここでのポイントはvに対して最初の式で破壊的な操作を行っていることです。 v_temp = v; v -= K * x; x += v_temp; 等とすると、ずれてし
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