[問題] 如何限制一個值在設定範圍內

[syatoyan (Syatoyan)]

開發平台(Platform): C語言


額外使用到的函數庫(Library Used): 無


問題(Question)： 輸入一個值
                 將這個值限制在設定的範圍內
                 然後輸出


程式碼(Code)：  double InVal, MinVal, MaxVal;
                double OpVal;

                while(InVal > MaxVal)
                {
                    InVal = InVal - MaxVal + MinVal;
                }
                while(InVal < MinVal)
                {
                    InVal = InVal - MinVal + MaxVal;
                }

                OpVal = InVal;


補充說明(Supplement)： 這種方法 當InVal的值很大
                       可是MinVal 和 MaxVal的區間很小的時候
                       會卡在while迴圈好久
                       不知道還有沒有什麼更好的寫法可以縮短時間的

補充1：用角度 -360~360來看
              360度 = -360度
       所以 InVal  = 361
            MinVal = -360
            MaxVal = 360
   可以得到 OpVal  = -359
   因為MinVal不一定為0 所以沒辦法直接用取餘數的方法處理
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※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/C_and_CPP/M.1469721030.A.390.html
→ ilikekotomi: 不太懂你的用意 但一般InVal>MaxVal會讓InVal=MaxVal
→ Richun: 把最小值用offset移到0，Range=Max-Min。
→ Richun: InVal=(int)(InVal/Range) + 餘數，不知道負數會怎樣
→ s89227: 用%，外面包一層另外判斷負數?
推 Richun: OpVal = floor((InVal-offset)/Range) + offset;
→ Richun: 這樣應該比原方法快很多，而且正負數通用。剛剛腦殘了。
→ Richun: 上面那串無視吧，半夜腦袋太鈍了...
推 Richun: OpVal = InVal - floor((InVal-Offset)/Range) * Range;
→ Richun: 這樣結果才會是正確的。
→ Richun: floor()在math.h裡。
感謝
    將程式碼改成
    Range = MaxVal - MinVal;
    OpVal = InVal - floor((InVal - MinVal) / Range) * Range;
    確實可以得到一樣的結果

另外
    提供用KeilC 跑8051 測試執行時間的結果

    輸入區間 [-5, 5]

    輸入數值                5    50     500
    原始方法執行時間(us)  3.6    14    97.2
    新方法執行時間(us)    4.8   7.6     8.0

推 chuegou: 是說這樣用double感覺很怪
原本是用float來處理擷取資料的問題，可是小數點下四位的精準度不足，
所以才改用double來試試看。
推 noodleT: 有 fmod 浮點數取餘數的函式可以用
推 noodleT: 將角度限定在0～360個人是會這麼寫：fmod(fmod(deg,360)+
→ noodleT: 360,360)
推 Richun: 可是負數mod正數還是負數，他的MinVal跟InVal可能<0
推 noodleT: 限定在-3～10之間：fmod(fmod(x,13)+13,13)-3
這個方法好像也不錯 call了兩次fmod
上面的是call一次floor

等我找個時間再來補充這個方法的執行時間 再來比較看看

推 noodleT: x 要先加3
測試的結果 正確的算式是

    Range = MaxVal - MinVal;
    OpVal = fmod(fmod(InVal - MinVal, Range) + Range, Range) + MinVal;

    同樣用KeilC 測試時間

    floor的方法 需要 8us
    fmod的方法  需要 12us
※ 編輯: syatoyan (223.139.136.48), 08/01/2016 18:27:24
推 LPH66: 這個差距是因為 floor 法做一次除, fmod 法做兩次除
→ LPH66: 除是四則運算裡最花時間的了