Merge branch 'Turlikov'

Author: potat-dev

Turlikov/Report_2/dop_task/main.cpp

@@ -0,0 +1,99 @@
+// Тема: Сравнение методов вычисления числа единиц в двоичном представлении числа
+
+// TODO:
+// Методично описать каждый подход к вычислению числа единиц в двоичном представлении числа
+// Измерить быстродействие по времени
+// Построить график зависимости времени работы от числа бит в числе для всех алгоритмов
+// - алгоритм с делением
+// - алгоритм с побитовыми операциями
+// - алгоритм со вспомогательной таблицей
+
+#include <iostream>
+#include <chrono>
+#include <cstdlib>
+
+using namespace std;
+using namespace std::chrono;
+
+#define ITERS 2000000
+
+char arr_small[16] = {
+  0, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 3, 1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 4
+};
+
+char arr_big[256] = {
+  0, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 3, 1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 4,
+  1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 4, 2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5,
+  1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 4, 2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5,
+  2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6,
+  1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 4, 2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5,
+  2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6,
+  2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6,
+  3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6, 4, 5, 5, 6, 5, 6, 6, 7,
+  1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 4, 2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5,
+  2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6,
+  2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6,
+  3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6, 4, 5, 5, 6, 5, 6, 6, 7,
+  2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6,
+  3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6, 4, 5, 5, 6, 5, 6, 6, 7,
+  3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6, 4, 5, 5, 6, 5, 6, 6, 7,
+  4, 5, 5, 6, 5, 6, 6, 7, 5, 6, 6, 7, 6, 7, 7, 8,
+};
+
+unsigned char count_ones_1(unsigned long long n) {
+  unsigned char w = 0;
+  while (n) {
+    w += n % 2;
+    n = n / 2;
+  }
+  return w;
+}
+
+unsigned char count_ones_2(unsigned long long n) {
+  unsigned char w = 0;
+  while (n > 0) {
+    w += n & 1;
+    n = n >> 1;
+  }
+  return w;
+}
+
+unsigned char count_ones_3(unsigned long long n) {
+  unsigned char w = 0;
+  while (n > 0) {
+    w += arr_small[n & 15];
+    n = n >> 4;
+  }
+  return w;
+}
+
+unsigned char count_ones_4(unsigned long long n) {
+  unsigned char w = 0;
+  while (n > 0) {
+    w += arr_big[n & 255];
+    n = n >> 8;
+  }
+  return w;
+}
+
+void benchmark(string str, unsigned char (*cum)(uint64_t)) {
+  cout << endl << str << endl;
+  for (int bit = 0; bit < 64; bit++) {
+    int64_t n = (1LL << bit); // + rand() % (1LL << bit);
+    auto t1 = high_resolution_clock::now();
+    for (int i = 0; i < ITERS; i++) cum(n);
+    auto t2 = high_resolution_clock::now();
+    int64_t duration = duration_cast<microseconds>(t2 - t1).count();
+    cout << "bit " << bit + 1
+         << ": dur " << (double) duration / ITERS
+         << " us" << endl;
+  }
+}
+
+int main() {
+  benchmark("func: 1", count_ones_1);
+  benchmark("func: 2", count_ones_2);
+  benchmark("func: 3", count_ones_3);
+  benchmark("func: 4", count_ones_4);
+  return 0;
+}