/// <summary>
/// Получение обратного числа по модулю от текущего
/// Используется расширенный алгоритм Евклида
/// </summary>
/// <param name="value">Первое число</param>
/// <param name="modulo">Второй число</param>
/// <param name="result">Результат</param>
unsafe public static void Invert(uint[] value, uint[] modulo, uint[] result, uint[] cache1, uint[] cache2, uint[] cache3, uint[] cache4, uint[] cache5, uint[] cache6)
{
uint[] a = cache1;
uint[] b = cache2;
uint[] q = cache3;
uint[] r = cache4;
uint[] v2 = cache5;
uint[] v1 = cache6;
int length = value.Length;
ArrayCopyHelper.Copy(modulo, a, length);
ArrayCopyHelper.Copy(value, b, length);
v2[0] = 1;
uint[] temp;
// Пока целевое число не обнулилось
while (!BigHelper.IfZero(b))
{
//TODO: Собственно бег по результату надо написать
// Получить первый результат деления
BigHelper.Divide(a, b, q, r);
temp = a;
a = b;
b = r;
r = temp;
Multiply(q, v2, modulo, q);
Substraction(v1, q, modulo, v1);
temp = v1;
v1 = v2;
v2 = temp;
}
ArrayCopyHelper.Copy(v1, result, length);
}
unsafe public static void RightShift(uint[] value, uint[] result, uint[] modulo, uint[] cache, int shiftValue)
{
Array.Clear(cache, 0, cache.Length);
// Количество сдвигов по индексам
int indexShift = shiftValue / 32;
// Количество внутренних сдвигов
int valueShift = shiftValue % 32;
// Заменить на указатели
if (valueShift == 0)
{
Array.Copy(value, 0, cache, indexShift, value.Length);
}
else
{
int t1 = value.Length + indexShift;
int t2 = 32 - valueShift;
// Заполнить старший байт выходного вектора
cache[t1] = (value[value.Length - 1] >> t2);
t1--;
// Заполнить серединку выходного массива
for (int i = t1, i1 = value.Length - 1, i2 = value.Length - 2; i > indexShift; i--, i1--, i2--)
{
cache[i] = (value[i1] << valueShift) + (value[i2] >> t2);
}
// Заполнить "младший" байт массива
cache[indexShift] = (value[0] << valueShift);
}
BigHelper.Modulo(cache, modulo);
ArrayCopyHelper.Copy(cache, result, value.Length);
}
/// <summary>
/// Умножение по модулю с результатом в отдельный массив
/// </summary>
/// <param name="value1">Первый массив</param>
/// <param name="value2">Второй массив</param>
/// <param name="modulo">Модуль</param>
/// <param name="result">Итоговый массив, можно не чистить</param>
/// <param name="cache">Кэш, в два раза больше длины вектора величин, в него копируются промежуточные результаты умножений</param>
unsafe public static void Multiply(uint[] value1, uint value2, uint[] modulo, uint[] result, uint[] cache)
{
// Внешний цикл для скорости должен иметь меньший размер
fixed(uint *value1Pointer = value1, moduloPointer = modulo, cachePointer = cache)
{
// Этап умножения
ulong temp = 0;
int length = modulo.Length;
// Границы массивов
uint *value1EndPointer = value1Pointer + length;
uint *tempValueEndPointer = cachePointer + cache.Length;
// Переменные указатели
uint *ptrCounter1, ptrResult;
// Почистить кэш умножения
for (ptrCounter1 = cachePointer; ptrCounter1 < tempValueEndPointer; ++ptrCounter1)
{
*ptrCounter1 = 0;
}
// Внутренний цикл
for (ptrCounter1 = value1Pointer, ptrResult = cachePointer; ptrCounter1 < value1EndPointer; ++ptrCounter1, ++ptrResult)
{
// Нужно загрузить очередь блоков умножения современных процессоров (ориентировочно, латентность 3 такта, однако загрузка возможна каждый такт)
temp += (ulong)value2 * *ptrCounter1 + (ulong)*ptrResult;
*ptrResult = (uint)temp;
temp >>= 32;
}
*ptrResult = (uint)temp;
BigHelper.Modulo(cache, modulo);
ArrayCopyHelper.Copy(cache, result, length);
}
}
unsafe public static uint[] Pow(uint[] value1, uint[] modulo, int value2)
{
if (value2 == 0)
{
return new uint[] { 1 }
}
;
uint[] returnValue = new uint[value1.Length];
ArrayCopyHelper.Copy(value1, returnValue, value1.Length);
if (value2 < 0)
{
Invert(returnValue, modulo);
}
value2 = Math.Abs(value2);
int nonZeroLength = BigHelper.MaxNonZeroBitIndex((uint)value2) + 1;
if (nonZeroLength == 0)
{
return(null);
}
for (int i = nonZeroLength - 2; i >= 0; --i)
{
Multiply(returnValue, returnValue, modulo);
if (((value2 >> i) & 1) == 1)
{
Multiply(returnValue, value1, modulo);
}
}
return(returnValue);
}
#endregion Pow
#endregion Public methods
#region Internal methods
#endregion Internal methods
#region Private methods
#endregion Private methods
#region Events, overrides
#endregion Events, overrides
#endregion Methods
}
