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FrankHeyne
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Themenstart: 2021-04-08 11:22


Hallo,

ich habe mal eine Anfängerfrage zu Formelerstellung:

Meine Funktion macht nichts weiter, als eine ganze Zahl solange zu halbieren, bis sie ungerade ist. Als Programmierer mache is so etwas z.B. mit einer While-Schleife.

Aber wie kann ich diese einfache Funtion mathematisch korrekt als Einzeiler ausdrücken? Mir schwebt so etwas vor wie
  f(x) = x/2 solange x mod 2 == 0
Ist das akzeptabel?

Vielen Dank schon mal sagt
Frank

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DerEinfaeltige
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.1, eingetragen 2021-04-08 12:03


\[
f(n)=
\begin{cases}
f(\frac{n}{2}) & \text{if} & n \equiv 0 \mod 2 \\
n & \text{else} &  
\end{cases}\]


-----------------
Why waste time learning when ignorance is instantaneous?
- Bill Watterson -

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StrgAltEntf
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.2, eingetragen 2021-04-08 12:43


Hallo FrankHeyne,

als nicht-rekursive Definition vielleicht
\[f(n)=\frac n{2^{\max\{k~:~2^k\mid n\}}}\]

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FrankHeyne
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.3, vom Themenstarter, eingetragen 2021-04-08 12:44


2021-04-08 12:03 - DerEinfaeltige in Beitrag No. 1 schreibt:
\[
f(n)=
\begin{cases}
f(\frac{n}{2}) & \text{if} & n \equiv 0 \mod 2 \\
n & \text{else} &  
\end{cases}\]

Angenommen, n ist 12, dann gibt diese Formel 6 aus.
Sie soll aber 3 ausgeben.

[Die Antwort wurde nach Beitrag No.1 begonnen.]

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DerEinfaeltige
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.4, eingetragen 2021-04-08 12:52


2021-04-08 12:44 - FrankHeyne in Beitrag No. 3 schreibt:
2021-04-08 12:03 - DerEinfaeltige in Beitrag No. 1 schreibt:
\[
f(n)=
\begin{cases}
f(\frac{n}{2}) & \text{if} & n \equiv 0 \mod 2 \\
n & \text{else} &  
\end{cases}\]

Angenommen, n ist 12, dann gibt diese Formel 6 aus.
Sie soll aber 3 ausgeben.

[Die Antwort wurde nach Beitrag No.1 begonnen.]

Die Formel gibt 3 zurück, nicht 6.
Beachte, dass die Definition rekursiv ist.
f(12) = f(12/2) = f(6) = f(6/2) = f(3) = 3


-----------------
Why waste time learning when ignorance is instantaneous?
- Bill Watterson -

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ligning
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.5, eingetragen 2021-04-08 13:34


Brauchst du diese Formel wirklich genau so? Da, wo solche Gedanken in der Mathematik auftauchen, wird das oft weniger algorithmisch beschrieben, eher etwa so:


Schreibe $n = 2^k n'$ mit ungeradem $n'$, [behandle $k$ und $n'$ getrennt.]



-----------------
⊗ ⊗ ⊗

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FrankHeyne
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.6, vom Themenstarter, eingetragen 2021-04-08 14:46


2021-04-08 12:52 - DerEinfaeltige in Beitrag No. 4 schreibt:

Die Formel gibt 3 zurück, nicht 6.
Beachte, dass die Definition rekursiv ist.
f(12) = f(12/2) = f(6) = f(6/2) = f(3) = 3

Völlig richtig, ich stand halt auf dem Schlauch, sorry.

2021-04-08 13:34 - ligning in Beitrag No. 5 schreibt:
Brauchst du diese Formel wirklich genau so?

Ja, die brauch ich so :-)
Man kann damit schön ein bekanntes Problem vereinfachen.
Ich schreib bald mal mehr dazu.

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hyperG
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.7, eingetragen 2021-04-09 19:59


2021-04-08 11:22 - FrankHeyne im Themenstart schreibt:
... Funtion mathematisch korrekt als Einzeiler ausdrücken?
...
Vielen Dank schon mal sagt
Frank

Hallo Frank,

Was die meisten vergessen haben, ist der Zusatz: 0 für n<=0
(für Programmierung & gegen Endlosschleifen wichtig)
aber den lasse ich mal weg.

Hier 2 Einzeiler ohne "Case" oder anderen Fallunterscheidungen:

fed-Code einblenden

oder

fed-Code einblenden

Hier die Wertetabelle, die die Gleichheit zeigt:
mathematica
f[n_]:=Which[n<=0,0,Mod[n,2]==0,f[n/2],Mod[n,2]>0,n];
f2[n_]:=Which[n<=0,0,n>0,Mod[n+1,2]*f2[Ceiling[n/2]]+Mod[n,2]*n];
Table[{n,f[n],f2[n],n/GCD[n,2^n]},{n,1,32}]//Grid
1	1	1	1
2	1	1	1
3	3	3	3
4	1	1	1
5	5	5	5
6	3	3	3
7	7	7	7
8	1	1	1
9	9	9	9
10	5	5	5
11	11	11	11
12	3	3	3
13	13	13	13
14	7	7	7
15	15	15	15
16	1	1	1
17	17	17	17
18	9	9	9
19	19	19	19
20	5	5	5
21	21	21	21
22	11	11	11
23	23	23	23
24	3	3	3
25	25	25	25
26	13	13	13
27	27	27	27
28	7	7	7
29	29	29	29
30	15	15	15
31	31	31	31
32	1	1	1

Grüße Gerd


P.S.: @StrgAltEntf:
Folgender Teil Deiner "expliziten Funktion" verstehe ich nicht & er ist bestimmt auch für viele andere missverständlich:
\(\max\{k~:~2^k\mid n\}
\)
Variable k hängt für mich im "undefinierten Raum" und "|" kann alles mögliche sein (vermutlich was mit "Teiler" -> aber welche von Wem?).

Kannst Du das mit verständlichen Funktionen ausdrücken
(die wenigstens WolframAlpha oder Mathematica versteht)?
Oder soll das eine umständliche Umschreibung von ggT sein?


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ochen
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.8, eingetragen 2021-04-09 20:53


Hallo
2021-04-09 19:59 - hyperG in Beitrag No. 7 schreibt:
\(
\max\{k~:~2^k\mid n\}
\)
Variable k hängt für mich im "undefinierten Raum" und "|" kann alles mögliche sein (vermutlich was mit "Teiler" -> aber welche von Wem?).
Mit \(\max\{k~:~2^k\mid n\}\) ist die größte natürliche Zahl $k$ gemeint, sodass $n$ durch $2^k$ teilbar ist. Was stört dich daran?


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StrgAltEntf
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.9, eingetragen 2021-04-09 22:00


2021-04-09 20:53 - ochen in Beitrag No. 8 schreibt:
Hallo
2021-04-09 19:59 - hyperG in Beitrag No. 7 schreibt:
\(
\max\{k~:~2^k\mid n\}
\)
Variable k hängt für mich im "undefinierten Raum" und "|" kann alles mögliche sein (vermutlich was mit "Teiler" -> aber welche von Wem?).
Mit \(\max\{k~:~2^k\mid n\}\) ist die größte natürliche Zahl $k$ gemeint, sodass $n$ durch $2^k$ teilbar ist. Was stört dich daran?


Dem ist eigentlich nichts hinzuzufügen. Ich dachte, die Schreibweise "\(a\mid b\)" für "a ist ein Teiler von b" bzw. "b ist ein Vielfaches von a" ist allgemein geläufig, wenn man sich mit Teilern beschäftigt.

Außerdem ergibt dann auch nur \(k\in\IN\) Sinn, wobei \(\IN\) hier die 0 enthält.

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hyperG
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.10, eingetragen 2021-04-10 00:30


Da finde ich ggT aber einfacher & verständlicher, als diese
"versteckte Schleife" -> z.B. While-Schleife:
mathematica
f[n_]:=Module[{k =n+1},While[Mod[n,2^k]!=0,k--]; k] ;
Table[{i,i/2^f[i],i/2^IntegerExponent[i, 2],i/GCD[i,2^i] },{i,20}]//Grid
1	1	1	1
2	1	1	1
3	3	3	3
4	1	1	1
5	5	5	5
6	3	3	3
7	7	7	7
8	1	1	1
9	9	9	9
10	5	5	5
11	11	11	11
12	3	3	3
13	13	13	13
14	7	7	7
15	15	15	15
16	1	1	1
17	17	17	17
18	9	9	9
19	19	19	19
20	5	5	5


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