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カラツバ法 : ウィキペディア日本語版
カラツバ法[からつばほう]
カラツバ法(カラツバほう)とは、主に多倍長乗算のにおいて、乗算の回数を4分の3にするアルゴリズムである。
加減算の回数は増加するが、乗算コストはそれより遥かに大きいため、結果として演算コストそのものもほぼ4分の3となる。
発見者のAnatolii Alexeevitch Karatsuba()の名前を取ってKaratsuba法(Karatsuba-algorithm)、あるいは単にKaratsubaとも呼ばれる。
従来の乗算はO(n^2)だったが、Karatsuba法の再帰的適用により、O(n^)\log_23≒1.585)まで計算コストが抑えられる。
== アルゴリズム ==
単純な例として、被乗数Xと乗数Yの積Zを求める(Z = X \times Y)。
まず、被乗数Xと乗数Yをそれぞれ上位・下位の2つに分割する。
分割の基数をb(例えば3桁ずつに分割するならb:=1000)とすると、
:X := x_1 \cdot b + x_0
:Y := y_1 \cdot b + y_0
:Z := z_2 \cdot b^2 + z_1 \cdot b + z_0
この乗算をKaratsuba以前の方法(Long multiplication)で行うと、乗算を4回行うことになる。
:z_2 := x_1 \times y_1
:z_0 := x_0 \times y_0
:z_1 := x_1 \times y_0 + x_0 \times y_1
Karatsubaの方法では、乗算を3回で済ませられる。
:z_1 := z_2 + z_0 - (x_1 - x_0) \times (y_1 - y_0)

抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア(Wikipedia)
ウィキペディアで「カラツバ法」の詳細全文を読む



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