1
0
forked from kalmar/DALGLI0

Compare commits

..

3 Commits

Author SHA1 Message Date
210e91191b correct CRC output type 2018-06-26 10:44:11 +02:00
488d8468cd Zadanie 4 2018-06-14 16:56:45 +02:00
ee015fbb9d Zadanie 3 2018-06-07 16:45:38 +02:00
4 changed files with 145 additions and 123 deletions

97
03-CRC.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,97 @@
## Zadanie
Napisać program, który dla wiadomości `M` w formie tekstowej ASCII (tj. `8` bitów na znak):
1. utworzy FCS (*Frame Check Sequence*) długości `16` bitów zgodnie z algorytmem **D-1.1**;
- INPUT: `M` - tablica znaków ASCII długości `n-2`;
- OUTPUT: `N` - tablica 8-bitowych liczb (`unsigned char`) długości `n`, która zawiera oryginalną wiadomość `M` na pierwszych `n-2` miejscach, zaś ostatnie dwa zawierają FCS.
2. pozwoli sprawdzić, czy dana ramka (tj. wiadomość + FCS) zawiera poprawną treść (zgodnie z **D-1.2**;
- INPUT: `N` - tablica 8-bitowych liczb (`unsigned char`) długości `n` (np. w formacie hex)
- OUTPUT: `true` jeśli dwie ostatnie liczby tablicy `N` odpowiadają FCS wiadomości `M = N[0:n-2]` (interpretowanej jako tablica typu `char`), `false` w przeciwnym wypadku;
UWAGA: Program w punkcie **2** powinien być w stanie zweryfikować output z punktu **1**!
Źródło: [Report: Telemetry Summary of Concept and Rationale](http://mtc-m16c.sid.inpe.br/col/sid.inpe.br/mtc-m18@80/2009/07.15.17.25/doc/CCSDS%20100.0-G-1.pdf), CCSDS 100.0-G-1 Report Concerning Space.
### Warunki punktacji
* program musi być typu wsadowego, tj. uruchamiany z linii komend;
* program musi się działać (i kompilować) na serwerze [LTS](https://laboratoria.wmi.amu.edu.pl/en/uslugi/serwer-terminalowy/lts)
* implementacja bazowa (korzystająca z dzielenia wielomianów) jest warta 1 punkt;
* każda zmiana która wpływa na szybkość musi być skomentowana i opisana bardzo dokładnie (co zrobiliśmy, dlaczego (i jak) wpływa to na szybkość i dlaczego wynik matematycznie jest taki sam);
* najszybsza implementacja dostaje 2 pkt; najwolniejsza 1; reszta rozłożona liniowo;
* dwie kategorie szybkości:
- języki statycznie kompilowane (C, C++, java,...) oraz języki JIT;
- języki interpretowane (python, lua,...);
UWAGA: **NIE** przyjmuję squashed pulls (z jednym commitem), zwłaszcza jeśli chodzi o wersję działającą szybko.
### Termin
21.06.2018
### Dodatkowe informacje
Funkcja, którą omawialiśmy, to tzw. CRC-16-CCITT, czyli [16-bit Cyclic Redundancy Check](https://en.wikipedia.org/wiki/Cyclic_redundancy_check). Funkcje tego typu , są uzywane we wszystkich ramkach [komunikacji](https://en.wikipedia.org/wiki/Cyclic_redundancy_check#Polynomial_representations_of_cyclic_redundancy_checks), od USB, przez Ethernet, Bluetooth, Wifi, GSM, na standardach dźwięku i obrazu (MPEG, PNG) i dyskach twadrdych (SATA) kończąc.
#### Implementacja referencyjna
```c
static unsigned short crc_table[256] = {
0x0000, 0x1021, 0x2042, 0x3063, 0x4084, 0x50a5,
0x60c6, 0x70e7, 0x8108, 0x9129, 0xa14a, 0xb16b,
0xc18c, 0xd1ad, 0xe1ce, 0xf1ef, 0x1231, 0x0210,
0x3273, 0x2252, 0x52b5, 0x4294, 0x72f7, 0x62d6,
0x9339, 0x8318, 0xb37b, 0xa35a, 0xd3bd, 0xc39c,
0xf3ff, 0xe3de, 0x2462, 0x3443, 0x0420, 0x1401,
0x64e6, 0x74c7, 0x44a4, 0x5485, 0xa56a, 0xb54b,
0x8528, 0x9509, 0xe5ee, 0xf5cf, 0xc5ac, 0xd58d,
0x3653, 0x2672, 0x1611, 0x0630, 0x76d7, 0x66f6,
0x5695, 0x46b4, 0xb75b, 0xa77a, 0x9719, 0x8738,
0xf7df, 0xe7fe, 0xd79d, 0xc7bc, 0x48c4, 0x58e5,
0x6886, 0x78a7, 0x0840, 0x1861, 0x2802, 0x3823,
0xc9cc, 0xd9ed, 0xe98e, 0xf9af, 0x8948, 0x9969,
0xa90a, 0xb92b, 0x5af5, 0x4ad4, 0x7ab7, 0x6a96,
0x1a71, 0x0a50, 0x3a33, 0x2a12, 0xdbfd, 0xcbdc,
0xfbbf, 0xeb9e, 0x9b79, 0x8b58, 0xbb3b, 0xab1a,
0x6ca6, 0x7c87, 0x4ce4, 0x5cc5, 0x2c22, 0x3c03,
0x0c60, 0x1c41, 0xedae, 0xfd8f, 0xcdec, 0xddcd,
0xad2a, 0xbd0b, 0x8d68, 0x9d49, 0x7e97, 0x6eb6,
0x5ed5, 0x4ef4, 0x3e13, 0x2e32, 0x1e51, 0x0e70,
0xff9f, 0xefbe, 0xdfdd, 0xcffc, 0xbf1b, 0xaf3a,
0x9f59, 0x8f78, 0x9188, 0x81a9, 0xb1ca, 0xa1eb,
0xd10c, 0xc12d, 0xf14e, 0xe16f, 0x1080, 0x00a1,
0x30c2, 0x20e3, 0x5004, 0x4025, 0x7046, 0x6067,
0x83b9, 0x9398, 0xa3fb, 0xb3da, 0xc33d, 0xd31c,
0xe37f, 0xf35e, 0x02b1, 0x1290, 0x22f3, 0x32d2,
0x4235, 0x5214, 0x6277, 0x7256, 0xb5ea, 0xa5cb,
0x95a8, 0x8589, 0xf56e, 0xe54f, 0xd52c, 0xc50d,
0x34e2, 0x24c3, 0x14a0, 0x0481, 0x7466, 0x6447,
0x5424, 0x4405, 0xa7db, 0xb7fa, 0x8799, 0x97b8,
0xe75f, 0xf77e, 0xc71d, 0xd73c, 0x26d3, 0x36f2,
0x0691, 0x16b0, 0x6657, 0x7676, 0x4615, 0x5634,
0xd94c, 0xc96d, 0xf90e, 0xe92f, 0x99c8, 0x89e9,
0xb98a, 0xa9ab, 0x5844, 0x4865, 0x7806, 0x6827,
0x18c0, 0x08e1, 0x3882, 0x28a3, 0xcb7d, 0xdb5c,
0xeb3f, 0xfb1e, 0x8bf9, 0x9bd8, 0xabbb, 0xbb9a,
0x4a75, 0x5a54, 0x6a37, 0x7a16, 0x0af1, 0x1ad0,
0x2ab3, 0x3a92, 0xfd2e, 0xed0f, 0xdd6c, 0xcd4d,
0xbdaa, 0xad8b, 0x9de8, 0x8dc9, 0x7c26, 0x6c07,
0x5c64, 0x4c45, 0x3ca2, 0x2c83, 0x1ce0, 0x0cc1,
0xef1f, 0xff3e, 0xcf5d, 0xdf7c, 0xaf9b, 0xbfba,
0x8fd9, 0x9ff8, 0x6e17, 0x7e36, 0x4e55, 0x5e74,
0x2e93, 0x3eb2, 0x0ed1, 0x1ef0
};
unsigned short CRCCCITT(unsigned char *data, size_t length)
{
size_t count;
unsigned int crc = 0xffff;
unsigned int temp;
for (count = 0; count < length; ++count)
{
temp = (*data++ ^ (crc >> 8)) & 0xff;
crc = crc_table[temp] ^ (crc << 8);
}
return (unsigned short)(crc);
}
```

View File

@ -0,0 +1,48 @@
## Zadanie
Napisać program, który dla pierścienia `/n[x]/(f = a₀ + a₁x¹+ ...+ aₖxᵏ)` znajdzie wszystkie
1. elementy odwracalne,
2. dzielniki zera,
3. elementy nilpotentne,
4. elementy idempotentne.
- INPUT: `n [a₀,a₁,...,aₖ]`
- OUTPUT: lista zawierająca cztery powyższe listy elementów (wielomianów, podanych jako listy współczynników)
### Przykłady:
1. `/2[x]/(x² + x + 1)`, który jest ciałem, tzn. `0` jest jedynym elementem nilpotentnym i jedynym dzielnikiem zera:
* INPUT: `2 [1,1,1]`
* OUTPUT:
```shell
[
[[1], [0,1], [0,1], [1,1]], # odwracalne
[[0]], # dzielniki zera
[[0]], # nilpotenty
[[1]] # idempotenty
]
```
1. `/5[x]/(2x³ + 2x² + x + 1)`
* INPUT: `3, [1,1,2,2]`
* OUTPUT:
```sh
[
[[1], [2], [0, 1], [0, 2], [0, 0, 1], [1, 0, 1], [2, 1, 1], [2, 2, 1], [0, 0, 2], [2, 0, 2], [1, 1, 2], [1, 2, 2]], # odwracalne
[[0], [1, 1], [2, 1], [1, 2], [2, 2], [2, 0, 1], [0, 1, 1], [1, 1, 1], [0, 2, 1], [1, 2, 1], [1, 0, 2], [0, 1, 2], [2, 1, 2], [0, 2, 2], [2, 2, 2]], # dzielniki zera
[[0], [2, 0, 1], [1, 0, 2]], # nilpotenty
[[0], [1], [1, 2, 1], [0, 1, 2]] # idempotenty
]
```
### Warunki punktacji
* program musi być typu wsadowego, tj. uruchamiany z linii komend;
* program musi się działać (i kompilować) na serwerze [LTS](https://laboratoria.wmi.amu.edu.pl/en/uslugi/serwer-terminalowy/lts)
UWAGA: **NIE** przyjmuję squashed pulls (z jednym commitem)
### Termin
28.06.2018

View File

@ -1,2 +0,0 @@
Program przyjmuje input z konsoli (argv) i korzysta z funkcji eval niedziałającej poprawnie w obecności spacji między elementami listy.
Przykładowe uruchomienie: python hw2.py 2 [1,1,1,0,1] [0,1,1]

121
hw2.py
View File

@ -1,121 +0,0 @@
import sys
import ast
import operator
from fractions import gcd
class Polynomial():
def __init__(self, lst, mod):
super().__init__()
self.poly = list(map(lambda x: x % mod, lst))
self.mod = mod
self.normalize()
def normalize(self):
while self.poly and self.poly[-1] == 0:
self.poly.pop()
def arithm(self, p1, p2, op):
len_p1, len_p2= len(p1.poly), len(p2.poly)
res = [0] * max(len_p1, len_p2)
if len_p1 > len_p2:
for _ in range(len_p1-len_p2):
p2.poly.append(0)
else:
for _ in range(len_p2-len_p1):
p1.poly.append(0)
for i in range(len(res)):
res[i] = op(p1.poly[i], p2.poly[i]) % self.mod
return Polynomial(res, self.mod)
def __add__(self, p2):
return self.arithm(self, p2, operator.add)
def __sub__(self, p2):
return self.arithm(self, p2, operator.sub)
def __mul__(self, p2):
res = [0]*(len(self.poly)+len(p2.poly)-1)
for i, x1 in enumerate(self.poly):
for j, x2 in enumerate(p2.poly):
res[i+j] += x1 * x2 % self.mod
return Polynomial(res, self.mod)
def __truediv__(self, p2):
p1 = self
m = self.mod
if len(p1.poly) < len(p2.poly):
return p1
if len(p2.poly) == 0:
raise ZeroDivisionError
divisor_coeff = p2.poly[-1]
divisor_exp = len(p2.poly) - 1
while len(p1.poly) >= len(p2.poly):
max_coeff_p1 = p1.poly[-1] #wspolczynnik przy najwyzszej potedze
try:
tmp_coeff = modDiv(max_coeff_p1, divisor_coeff, m)
except ZeroDivisionError as e:
raise e
tmp_exp = len(p1.poly)-1 - divisor_exp
'''tmp to pomocniczy wielomian o reprezentacji [0, 0, .., c^n], gdzie c^n to
mnożnik w danym kroku algorytmu dzielenia w słupku.
Następnie mnożymy go z wielomianem-dzielnikiem (p2) i
odejmujemy (sub) od wielomianu-dzielnej (p1)'''
tmp = []
for i in range(tmp_exp):
tmp.append(0)
tmp.append(tmp_coeff)
sub = Polynomial(tmp, m) * p2
p1 = p1 - sub
p1.normalize() #obcinamy zbędne zera dopisane do wielomianu podczas odejmowania
return Polynomial(p1.poly, m)
def poly_gcd(self, p2):
p1 = self
try:
divisible = p2
except ZeroDivisionError as e:
raise e
if p2.poly == []:
return p1
return p2.poly_gcd(p1 / p2)
def modDiv(a, b, m): # a*b^-1 (mod m)
if gcd(b, m) != 1:
raise ZeroDivisionError
else:
return (a * modinv(b, m)) % m
#rozszerzony algorytm euklidesa
def egcd(a, b):
if a == 0:
return (b, 0, 1)
else:
g, y, x = egcd(b % a, a)
return (g, x - (b // a) * y, y)
def modinv(a, m):
g, x, y = egcd(a, m)
return x % m
def main():
n, p1, p2 = int(sys.argv[1]), ast.literal_eval(sys.argv[2]), ast.literal_eval(sys.argv[3])
P1 = Polynomial(p1, n)
P2 = Polynomial(p2, n)
mul = (P1 * P2).poly
try:
div = (P1 / P2).poly
except ZeroDivisionError as e:
div = e
try:
gcd = P1.poly_gcd(P2).poly
except ZeroDivisionError as e:
gcd = e
print([mul, div, gcd])
if __name__ == '__main__':
main()