在Java中计算双精度数的以2为底的对数

Question

我正在尝试使用以下Java函数计算英语的熵。

public static void calculateEntropy()
    {
        for(int i = 0; i < letterFrequencies[i]; i++)
        {
            entropy += letterFrequencies[i] * (Math.log(letterFrequencies[i])/Math.log(2));
        }
        entropy *= -1;
    }

我使用的公式需要以2为底的对数，但Java只有自然对数和以10为底的对数。我正在尝试使用换底公式来获取letterFrequencies[i]的以2为底的对数。我不知道我是否正确地实现了它，因为我期望得到接近4.18的答案，但实际上得到的是大约0.028。

- Nick Gilbert

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@turbo OP正在使用这个公式：http://en.wikipedia.org/wiki/Logarithm#Change_of_base - Luiggi Mendoza

可能不是重复问题，但与您的情况相关：https://dev59.com/LXA75IYBdhLWcg3wboYz - Luiggi Mendoza

letterFrequencies 的内容是什么？ - tmyklebu

“i < letterFrequencies[i]” 这个对吗？难道不应该是 “i < letterFrequencies.length” 吗？ - fps

应该是letterFrequencies.length。那就是我的问题了。 - Nick Gilbert

Answer 1

问题出在 for 循环的停止条件上： i < letterFrequencies[i] 应该改为 i < letterFrequencies.length。

此外，我建议使用Guava 的 DoubleMath.log2() 方法，这是一种优化方法，正如 @LutzL 所建议的那样。

- fps

Answer 2

从数学上讲，这个实现是正确的，但在代码中却行不通。相反，你可以编写自己的实现，它运行速度显著更快：

public static int log2(int n){
    if(n <= 0) throw new IllegalArgumentException();
    return 31 - Integer.numberOfLeadingZeros(n);
}

来源：如何在Java中计算整数的以2为底的对数？

- flaghacker

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是的，那是log2的正确实现。从数学上讲是正确的，但从程序上讲不是。 - Luiggi Mendoza

是的。这也在您发布的代码片段所在的问题中有解释。 - Luiggi Mendoza

我可以这样编辑我的回答吗？（我是stackoverflow的新手） - flaghacker

返回值给出了Math.floor(Math.log(n)/Math.log(2))。 - Yossarian42