File Coverage

blib/lib/Math/NumSeq/RadixWithoutDigit.pm
Criterion Covered Total %
statement 79 84 94.0
branch 16 22 72.7
condition 7 12 58.3
subroutine 14 14 100.0
pod 3 3 100.0
total 119 135 88.1


line stmt bran cond sub pod time code
1             # Copyright 2010, 2011, 2012, 2013, 2014 Kevin Ryde
2              
3             # This file is part of Math-NumSeq.
4             #
5             # Math-NumSeq is free software; you can redistribute it and/or modify
6             # it under the terms of the GNU General Public License as published by the
7             # Free Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
8             # version.
9             #
10             # Math-NumSeq is distributed in the hope that it will be useful, but
11             # WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
12             # or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General Public License
13             # for more details.
14             #
15             # You should have received a copy of the GNU General Public License along
16             # with Math-NumSeq. If not, see .
17              
18             package Math::NumSeq::RadixWithoutDigit;
19 1     1   1051 use 5.004;
  1         2  
20 1     1   4 use strict;
  1         1  
  1         18  
21              
22 1     1   3 use vars '$VERSION', '@ISA';
  1         1  
  1         44  
23             $VERSION = 72;
24              
25 1     1   4 use Math::NumSeq;
  1         0  
  1         19  
26 1     1   4 use Math::NumSeq::Base::IterateIth;
  1         0  
  1         41  
27             @ISA = ('Math::NumSeq::Base::IterateIth',
28             'Math::NumSeq');
29             *_is_infinite = \&Math::NumSeq::_is_infinite;
30              
31             # uncomment this to run the ### lines
32             # use Smart::Comments;
33              
34             # use constant name => Math::NumSeq::__('Without chosen digit');
35 1     1   4 use constant description => Math::NumSeq::__('Integers which don\'t have a given digit when written out in a radix.');
  1         1  
  1         3  
36 1     1   3 use constant default_i_start => 1;
  1         1  
  1         39  
37 1     1   3 use constant characteristic_increasing => 1;
  1         2  
  1         33  
38 1     1   3 use constant characteristic_integer => 1;
  1         1  
  1         31  
39              
40 1     1   4 use Math::NumSeq::Base::Digits;
  1         1  
  1         70  
41 1         6 use constant parameter_info_array =>
42             [ Math::NumSeq::Base::Digits->parameter_info_list(),
43             {
44             name => 'digit',
45             type => 'integer',
46             display => Math::NumSeq::__('Digit'),
47             default => -1,
48             minimum => -1,
49             width => 2,
50             description => Math::NumSeq::__('Digit to exclude. Default -1 means the highest digit, ie. radix-1.'),
51             },
52 1     1   6 ];
  1         1  
53              
54             #------------------------------------------------------------------------------
55             # cf A011531 - numbers with a 1 digit
56             # A011532 ... A011539 - numbers with a 2 to 9 digit
57             #
58              
59             my @oeis_anum;
60              
61             # Not quite A000225 = 2^n-1 is base 2 without 0, but includes a(0)=0 as
62             # 2^0-1 = 0 whereas RadixWithoutDigit doesn't include value=0.
63             # A000225 is generated by Math::NumSeq::Repdigits anyway.
64              
65             $oeis_anum[1]->[3]->[0] = 'A032924'; # base 3 no 0 OFFSET=1
66             $oeis_anum[1]->[3]->[1] = 'A005823'; # base 3 no 1 OFFSET=1
67             $oeis_anum[1]->[3]->[2] = 'A005836'; # base 3 no 2 OFFSET=1
68             # OEIS-Catalogue: A032924 radix=3 digit=0 # base 3 no 0
69             # OEIS-Catalogue: A005823 radix=3 digit=1 # base 3 no 1
70             # OEIS-Catalogue: A005836 radix=3 digit=2 # base 3 no 2
71              
72             $oeis_anum[1]->[4]->[0] = 'A023705'; # base 4 no 0 OFFSET=1
73             $oeis_anum[1]->[4]->[1] = 'A023709'; # base 4 no 1 OFFSET=1
74             $oeis_anum[1]->[4]->[2] = 'A023713'; # base 4 no 2 OFFSET=1
75             $oeis_anum[0]->[4]->[3] = 'A023717'; # base 4 no 3 OFFSET=0
76             # OEIS-Catalogue: A023705 radix=4 digit=0 # base 4 no 0
77             # OEIS-Catalogue: A023709 radix=4 digit=1 # base 4 no 1
78             # OEIS-Catalogue: A023713 radix=4 digit=2 # base 4 no 2
79             # OEIS-Catalogue: A023717 radix=4 digit=3 i_start=0 # base 4 no 3
80              
81             $oeis_anum[1]->[5]->[0] = 'A023721'; # base 5 no 0 OFFSET=1
82             $oeis_anum[1]->[5]->[1] = 'A023725'; # base 5 no 1 OFFSET=1
83             $oeis_anum[1]->[5]->[2] = 'A023729'; # base 5 no 2 OFFSET=1
84             $oeis_anum[1]->[5]->[3] = 'A023733'; # base 5 no 3 OFFSET=1
85             $oeis_anum[1]->[5]->[4] = 'A023737'; # base 5 no 4 OFFSET=1
86             # OEIS-Catalogue: A023721 radix=5 digit=0 # base 5 no 0
87             # OEIS-Catalogue: A023725 radix=5 digit=1 # base 5 no 1
88             # OEIS-Catalogue: A023729 radix=5 digit=2 # base 5 no 2
89             # OEIS-Catalogue: A023733 radix=5 digit=3 # base 5 no 3
90             # OEIS-Catalogue: A023737 radix=5 digit=4 # base 5 no 4
91              
92             # cf A037465 radix=6 digit=5 i_start=1 # base 6 no 5, starting i=1
93              
94             $oeis_anum[1]->[7]->[6] = 'A020657'; # "no 7-term arithmetic progression" OFFSET=1
95             # OEIS-Catalogue: A020657 radix=7 digit=6
96              
97             # starting OFFSET=1 value=1
98             # $oeis_anum[1]->[8]->[7] = 'A037474'; # base 7 written out in octal
99             # # OEIS-Catalogue: A037474 radix=8 digit=7 i_start=1
100              
101             # starting OFFSET=1 value=1
102             # $oeis_anum[1]->[9]->[8] = 'A037477'; # base 8 written out in base 9
103             # # OEIS-Catalogue: A037477 radix=9 digit=8 i_start=1
104              
105             $oeis_anum[1]->[10]->[0] = 'A052382'; # decimal numbers without 0, OFFSET=1
106             $oeis_anum[1]->[10]->[1] = 'A052383'; # decimal numbers without 1, OFFSET=1 start 0
107             $oeis_anum[0]->[10]->[2] = 'A052404'; # decimal numbers without 2, OFFSET=0 start 0
108             $oeis_anum[0]->[10]->[3] = 'A052405'; # decimal numbers without 3, OFFSET=0 start 0
109             $oeis_anum[1]->[10]->[4] = 'A052406'; # decimal numbers without 4, OFFSET=1 start 0
110             $oeis_anum[0]->[10]->[5] = 'A052413'; # OFFSET=0 start 0
111             $oeis_anum[0]->[10]->[6] = 'A052414'; # OFFSET=0
112             $oeis_anum[0]->[10]->[7] = 'A052419'; # OFFSET=0
113             $oeis_anum[0]->[10]->[8] = 'A052421'; # OFFSET=0
114             $oeis_anum[0]->[10]->[9] = 'A007095'; # "numbers in base 9" OFFSET=0
115             # OEIS-Catalogue: A052382 radix=10 digit=0
116             # OEIS-Catalogue: A052383 radix=10 digit=1
117             # OEIS-Catalogue: A052404 radix=10 digit=2 i_start=0
118             # OEIS-Catalogue: A052405 radix=10 digit=3 i_start=0
119             # OEIS-Catalogue: A052406 radix=10 digit=4
120             # OEIS-Catalogue: A052413 radix=10 digit=5 i_start=0
121             # OEIS-Catalogue: A052414 radix=10 digit=6 i_start=0
122             # OEIS-Catalogue: A052419 radix=10 digit=7 i_start=0
123             # OEIS-Catalogue: A052421 radix=10 digit=8 i_start=0
124             # OEIS-Catalogue: A007095 radix=10 digit=9 i_start=0 # base 10 no 9
125              
126             sub oeis_anum {
127 8     8 1 18 my ($self) = @_;
128 8         9 my $radix = $self->{'radix'};
129 8         6 my $digit = $self->{'digit'};
130 8 100       16 if ($digit == -1) {
131 1         2 $digit = $radix-1;
132             }
133 8         13 return $oeis_anum[$self->i_start]->[$radix]->[$digit];
134             }
135              
136              
137             #------------------------------------------------------------------------------
138              
139             # sub rewind {
140             # my ($self) = @_;
141             #
142             # my $radix = $self->{'radix'};
143             # my $digit = $self->{'digit'};
144             # if ($digit == -1) { $digit = $radix - 1; }
145             # $digit = $digit % $radix;
146             #
147             # # my $lo = 0;
148             # # my $n = 0;
149             # # my $i = $self->i_start;
150             # # if ($radix == 2) {
151             # # if ($digit == 1) {
152             # # my $n = 1;
153             # # while ($n < $lo) {
154             # # $i++;
155             # # }
156             # # }
157             # # } else {
158             # # # look at the $radix digits of $n, build $i by treating as $radix-1,
159             # # # increment any $digit to go to the next without that
160             # # my $power = 1;
161             # # while ($n) {
162             # # my $rem = $n % $radix;
163             # # if ($rem >= $digit) {
164             # # $n++;
165             # # } else {
166             # # $i += $rem * $power;
167             # # }
168             # # $n = int ($n / $radix);
169             # # $power *= ($radix-1);
170             # # }
171             # #
172             # # if ($lo < 0) {
173             # # $i = -$i;
174             # # if ($n == $lo) {
175             # # $i--;
176             # # }
177             # # }
178             # # }
179             #
180             # $self->Math::NumSeq::Base::IterateIth::rewind();
181             # }
182              
183             # without 0
184             # 1-9 1-9 ... 1-9 for len digits
185             # each is 9^len many
186             # start at i = 9^1 + ... + 9^(len-1)
187             # = 9^0 + 9^1 + ... + 9^(len-1) - 1
188             # = (9^len - 1)/8 - 1
189             # = (9^len - 1 - 8)/8
190             # = (9^len - 9)/8
191             # 8*i + 1 = 9^level
192             #
193             # add sentinel 1*9^len, so
194             # from = i - (9^len - 9)/8 + 9^len
195             # = i + (- 9^len + 9)/8 + 9^len
196             # = i + (- 9^len + 9 + 8*9^len)/8
197             # = i + (7*9^len + 9) / 8
198             #
199             # and which is then a high digit 2*9^len too big
200             #
201             sub ith {
202 786     786 1 742 my ($self, $i) = @_;
203             ### RadixWithoutDigit ith(): $i
204              
205 786         1043 $i -= $self->i_start; # i_start=0 or i_start=1 both begin at value=0
206              
207 786 50       979 if (_is_infinite($i)) {
208 0         0 return $i; # don't loop forever if $i is +infinity
209             }
210              
211 786         741 my $radix = $self->{'radix'};
212 786         582 my $digit = $self->{'digit'};
213              
214 786 50       850 if ($radix == 2) {
215 0 0       0 if ($digit == 0) {
216 0 0       0 my $base = ($i < 30 ? 2 : Math::NumSeq::_to_bigint(2));
217 0         0 return ($base ** ($i+1)) - 1;
218             } else {
219             ### radix 2 without 1 no values ...
220 0         0 return undef;
221             }
222             }
223              
224 786 100       864 if ($digit == -1) {
225 108         72 $digit = $radix-1;
226             }
227              
228 786         508 my $r1 = $radix - 1;
229             # if ($i < $r1) {
230             # return $i + ($i >= $digit);
231             # }
232 786         525 my $r2 = $radix - 2;
233             ### $radix
234             ### $r1
235             ### $r2
236              
237 786         515 my $value = 0;
238 786 100       851 if ($digit == 0) {
239 231         126 my $len = 1;
240 231         339 while (($r1**$len - $r1) / $r2 <= $i) {
241 476         586 $len++;
242             }
243 231         146 $len--;
244             ### $len
245             ### base: ($r1**$len - $r1) / $r2
246             ### sentinel: $r1**$len
247             ### adj add: $r1**$len - ($r1**$len - $r1) / $r2
248             ### adj formula: (($r2-1)*$r1**$len + $r1) / $r2
249              
250             ### assert: $i >= ($r1 ** $len - $r1) / $r2
251             ### assert: $i < ($r1 ** $len - $r1) / $r2 + $r1 ** $len
252              
253 231         199 $i += (($r2-1)*$r1**$len + $r1) / $r2;
254 231         167 $value = -2 * $radix**$len;
255             ### i remainder: $i
256             ### $value
257              
258             ### assert: $i >= $r1 ** $len
259             ### assert: $i < 2 * $r1 ** $len
260             }
261              
262             # $i converted to radix-1 digits, built back up as radix
263 786         450 my $power = 1;
264 786         894 while ($i > 0) {
265 1971         1197 my $d = $i % $r1;
266 1971         1335 $i = int($i/$r1);
267             ### $value
268             ### $d
269             ### $power
270 1971 100       1964 if ($d >= $digit) {
271 823         503 $d++;
272             ### inc to d: $d
273             }
274 1971         1241 $value += $power * $d;
275 1971         2151 $power *= $radix;
276             }
277             ### stop at i: $i
278 786         498 $value += $power * $i;
279              
280             ### $value
281 786         1336 return $value;
282              
283             # my $digit = 1;
284             # my $x = $i;
285             # while ($x) {
286             # ### x mod $radix: $x%$radix
287             # if (($x % $radix) == $digit) {
288             # ### add: $digit
289             # $i += $digit;
290             # $x++;
291             # }
292             # $x = int($x/$radix);
293             # $digit *= $radix;
294             # }
295             # return (($self->{'i'} = $i),
296             # 1);
297             }
298              
299             sub pred {
300 338     338 1 992 my ($self, $value) = @_;
301              
302 338         240 my $radix = $self->{'radix'};
303 338         217 my $digit = $self->{'digit'};
304 338 100       360 if ($digit == -1) {
305 67         46 $digit = $radix-1;
306             }
307              
308 338 100 66     1745 if ($value < 0
      33        
      66        
      66        
309             || ($digit == 0 && $value == 0)
310             || $value != int($value)
311             || _is_infinite($value)) { # don't loop forever if $value is +infinity
312 130         126 return 0;
313             }
314              
315 208         256 while ($value) {
316 385         241 my $got_digit = $value % $radix;
317 385 100       387 if ($got_digit == $digit) {
318 68         73 return 0; # contains $digit, so no
319             }
320 317         393 $value = int(($value-$got_digit) / $radix); # subtract to stay in UV integer
321             }
322 140         119 return 1;
323             }
324              
325             1;
326             __END__