算術において、短除算は除算の問題を一連のより簡単なステップに分解する除算アルゴリズムです。長除算の短縮形であり、積は省略され、部分剰余は上付き文字で表記されます。
その結果、短除算の表は長除算の表よりも短くなりますが、暗算に頼らざるを得なくなる場合があり、除数のサイズが制限される可能性があります。
ほとんどの人にとって、12 までの小さな整数の約数は、記憶された掛け算の表を使用して処理されますが、この手順は、より大きな約数にも適用できます。
すべての割り算の問題と同様に、被除数と呼ばれる数を除数と呼ばれる別の数で割ります。問題の答えは商であり、ユークリッド除算の場合は余りも含まれます。
短縮除算を使用すると、任意の大きな被除数を扱うことができます。[1]
タブロー
短縮除算では、スラッシュ(/) や 除算記号(÷)は使用されません。代わりに、被除数、除数、商(見つかった場合) が表形式で表示されます。以下に、500 を 4 で割る例を示します。商は 125 です。
あるいは、バーを数字の下に置くこともできます。その場合、合計はページの下方向に進みます。これは、計算のために被除数の下のスペースが必要となる 長除算とは対照的です。
例
この手順にはいくつかのステップがあります。例として、950 を 4 で割ることを考えてみましょう。
- 被除数と除数は、短除算表に書きます。
- 除数 (4) で割られる最初の数は部分被除数 (9) です。結果の整数部分 (2) を被除数の一番左の桁の上の除算線の上に書き、余り (1) を部分被除数 (9) の上右側に小さな数字として書きます。
- 次に、ステップ 2 を繰り返し、被除数の次の桁に連結された小さい数字を使用して、新しい部分被除数 (15) を作成します。新しい部分被除数を除数 (4) で割ると、結果は前と同じように、商が被除数の次の桁の上に表示され、余りが右上の小さい数字として表示されます。(ここでは、15 を 4 で割ると 3 になり、余りは 3 です。)
- 除数に数字がなくなるまで、ステップ 2 を繰り返します。この例では、30 を 4 で割ると 7 になり、余りは 2 になります。バーの上に書かれた数字 (237) が商で、最後の小さい数字 (2) が余りです。
- この例では、答えは 237 で余りは 2 です。あるいは、小数で答えを出したい場合は、上記の手順を続行できます。これを行うには、必要に応じて被除数の右側に小数点とゼロを追加し、各ゼロを被除数の別の桁として扱います。したがって、このような計算の次のステップでは、次のようになります。
代替レイアウトを使用すると、最終的な動作は次のようになります。
通常通り、同様の手順で、小数被除数の場合や、除数が複数桁の場合も処理できます。[2]
素因数分解
一般的な要件は、数をその素因数に減らすことです。これは特に、普通分数を扱うときに使用されます。被除数は、可能な場合は繰り返し、素数で連続的に割り算されます。
結果は950 = 2 x 5² x 19
モジュロ除算
割り算の余りだけを知りたい場合は、この手順 (短除算のバリエーション) で商を無視し、余りだけを数えます。この方法は、手動での剰余計算や割り切れるかどうかのテストに使用できます。商の桁は書き留められません。
以下は、16762109 を 7 で割った解 (短除法を使用) を示しています。
余りはゼロなので、16762109 は 7 で割り切れます。
オートマトンとして
約数kが与えられた場合、この手続きはk個の状態を持つ決定論的有限オートマトンとして記述することができ、各状態は可能な剰余に対応する。[3]これはkで割り切れる数の集合が正規言語であることを意味する。
参照
参考文献
- ^ GP Quackenbos, LL.D. (1874)。「第 7 章: 除算」。実用算術。D. Appleton & Company。
- ^ 「整数の割り算 - 算数の完全コース」www.themathpage.com 。 2019年6月23日閲覧。
- ^ Alexeev, Boris (2004 年 9 月 1 日). 「割り切れるかどうかをテストするための最小限の DFA」. Journal of Computer and System Sciences . 69 (2): 235. doi : 10.1016/j.jcss.2004.02.001 .
外部リンク
- 代替除算アルゴリズム: 二重除算、部分商と列除算、部分商のムービー
- 短除算のレッスン: TheMathPage.com
