正数と負数の間に0を挟んで交互に繰り返す

Question

update(){
x++;
Debug.Log(Mathf.Pow(-1,x));
}

フレームが進むごとにxを加算し、-1をx乗したものをログとして出すと、
フレームが進むごとに1と-1を繰り返すログが出ると思うのですが、
この1と-1の間に0を挟む方法を探しています。

ログの結果が、
0
1
0
-1
0
1
のようにしたい場合、簡単に数式で求める方法があるのであれば知りたいところなのですが、効率の面からif文を使った方が良いなどの判断もあるかと思います。皆さんはどのようにしていらっしゃるのでしょうか？
浅学で申し訳ありませんが、ご教授いただけると幸いです。
よろしくお願いいたします。

Comments

[dodox86]

Unity特有の問題では無い気がするのでお聞きしますが、なぜif文を使ってはいけない（使いたくない？）のでしょうか。

[agu]

ご質問ありがとうございます！
そうでした！unity特有ではなかったです。
if文を使わないのは大きな理由はないのですが、思い込みのようなものかもしれません。
if文を使わずに求める方法がすでにあるけども自分は知らず、皆さんはこのような場合にはif文を使わない手を使っているのではと思ったことが理由でした。
方法はあっても実はif文を使った方が速いためif文を使うなどの判断もあるかと思いますので、質問を変えさせていただいて、このようなときは皆さんどうしているのかが知りたいという内容にさせていただきます。

[tmp]

メモリアクセスなし（配列）、分岐なしパズル？
(2-(x&3))*(x&1)
掛け算なし？
(0-(x&1) )&(2-(x&3))

Ｃ＃で、わざわざ式になんてすることなんてほとんどない気がします。昔、アセンブリ言語での高速化の為の準備で考えたことはあります。
繰り返しなら配列を使うことが多いと思います。

[dodox86]

＞tmpさん
「 (0-(x&1) )&(2-(x&3))」面白い。。。感心してしまいました。案として回答に投稿された方が良いのでは、と思いました。

[agu]

ご返答が大変遅くなりました。申し訳ありません。ビット演算に触れた事がなかったのですが面白いですね。論理積と合わせてこんな風に使えると知らなかったので大変勉強になりました！回答投稿ではありませんので、こちらで失礼しますが、ありがとうございます！

Answer 1

色々あると思いますが、一番シンプルなのは、

    void Update()
    {
        x++;
        Debug.Log(new float[] { -1, 0, 1, 0 }[x % 4]);
    }

でしょうけど、もしxがintでなくfloatになり、間を補完する必要性があることを考慮するならば、

    void Update()
    {
        x++;
        Debug.Log(-1.0f + Mathf.PingPong(x, 2.0f));
    }

でしょう。

更に将来的にもっと滑らかに変化させて、更にinspector上で設定したいとあれば、

    public AnimationCurve curve;

    void Start()
    {
        curve = new AnimationCurve(new Keyframe(0, -1), new Keyframe(2, 1));
        curve.postWrapMode = WrapMode.PingPong;
    }

    void Update()
    {
        x++;
        Debug.Log(curve.Evaluate(x));
    }

です。(まぁ、ここまではやりすぎでしょうけど)

Comments

[agu]

ご回答いただきありがとうございます！配列を用意してしまうのが一番利用しやすそうですね。
今回はシンプルに利用ができ複数のパターンへのフォローもあったこちらの回答をベストアンサーとさせていただきます。

Answer 2

Ｘが加算されていく事前提です。

B列：Ｘ(A列)を４で割った余りを出す
C列：B列を２で引く
D列：C列を２で割った余りと、C列を掛ける。(剰余によっては掛ける必要はないかも)
E列：D列に－１を掛ける。(0,-1,0,1...の順だったので反転しているだけです)

Unityの言語が何か知らないので、適宜対応してください。

＜追記＞
if文を使ってよいのなら

最初に４で割った余りを出す所は変わらず。

あとは単純に
答えが０か２なら ０を返す
答えが１なら １を返す
答えが３なら －１を返す

が一番単純かと。

Comments

[fuzzball]

①〜④はB〜Eにした方が分かりやすいと思います。

[torisan]

修正しました。

[agu]

ご回答いただきありがとうございます！数式を作って答えを出すとこういった感じになるんですね。わかりやすいです。思い通りの数値を算出する式を考えるのが楽しそうな方法だと思いました。

Answer 3

数式として単純に...という観点から考えてみますと、点を90°ずつくるくる回転させる動きに似ていますね。
計算量の面で特にアドバンテージがあるわけではないですが、0→1→0→-1→0→...と対になって変化する1→0→-1→0→1→...という値も一緒に欲しいといったケースでは使いみちがあるかもしれません。

Quaternion版

using UnityEngine;

public class QuaternionRotor : MonoBehaviour
{
	private Quaternion x;
	private Quaternion r;

	private void Start()
	{
		this.x = Quaternion.identity;
		this.r = new Quaternion(0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f);
		Debug.Log(this.x.z);
	}

	private void Update()
	{
		this.x *= this.r;
		Debug.Log(this.x.z);
	}
}

float2版

// パッケージマネージャーでMathematics(またはEntities)をインストールする必要があります
using Unity.Mathematics;
using UnityEngine;

public class Float2Rotor : MonoBehaviour
{
	private float2 x;
	private float2x2 r;

	private void Start()
	{
		this.x = new float2(1.0f, 0.0f);
		this.r = new float2x2(0.0f, -1.0f, 1.0f, 0.0f);
		Debug.Log(this.x.y);
	}

	private void Update()
	{
		this.x = math.mul(this.r, this.x);
		Debug.Log(this.x.y);
	}
}

Complex版

using System.Numerics;
using UnityEngine;

public class ComplexRotor : MonoBehaviour
{
	private Complex x;
	private Complex r;

	private void Start()
	{
		this.x = Complex.One;
		this.r = Complex.ImaginaryOne;
		Debug.Log(this.x.Imaginary);
	}

	private void Update()
	{
		this.x *= this.r;
		Debug.Log(this.x.Imaginary);
	}
}

Comments

[agu]

ご回答いただきありがとうございます！時計のように実際に回転を利用している点が面白く感じました！色々な見方があるものなんですね！

Answer 4

Bongoさんの回答を見てピンと来ました。

double pi = 3.141592653589793;
for (int i = 0; i < 16; i++) {
    printf("%d, ", (int)sin(i * 90 * pi / 180));
}
//=> 0, 1, 0, -1, 0, 1, 0, -1, 0, 1, 0, -1, 0, 1, 0, -1, 

sinそのものですね。