การปัดเศษตัวเลขให้เป็นกำลังของ 2 ที่ใกล้ที่สุดใน JavaScript

ภาพรวม

บทความนี้สาธิตวิธีหาตัวเลขที่เป็นกำลังของ 2 (2ⁿ) ที่ใกล้ที่สุดกับตัวเลขที่กำหนด เช่น 145 -> 128 (2⁷)

การนำไปใช้

const nearestPowerOfTwo = (num) => {
  // จัดการตัวเลขติดลบ
  if (num < 0) num *= -1;
  
  let base = 1;
  while (base < num) {
    // ตรวจสอบว่าฐานปัจจุบันใกล้กว่าฐานถัดไป
    if (num - base < Math.floor(base / 2)) {
      return base;
    }
    base *= 2;
  }
  return base;
};

console.log(nearestPowerOfTwo(145)); // 128

ผลลัพธ์

วิธีการทางคณิตศาสตร์ (เร็วกว่า)

const nearestPowerOfTwoMath = (num) => {
  if (num <= 0) return 1;
  const log2 = Math.log2(num);
  const lower = Math.pow(2, Math.floor(log2));
  const upper = Math.pow(2, Math.ceil(log2));
  
  // เปรียบเทียบระยะทาง
  return (num - lower) < (upper - num) ? lower : upper;
};

วิธีการใช้ Bitwise (เร็วที่สุด สำหรับ Integer)

const nearestPowerOfTwoBitwise = (num) => {
  if (num <= 0) return 1;
  num = Math.floor(num);
  
  // หากเป็นกำลังของ 2 อยู่แล้ว
  if ((num & (num - 1)) === 0) return num;
  
  // หา MSB (Most Significant Bit)
  let msb = 1;
  while (msb <= num) msb <<= 1;
  
  const lower = msb >> 1;
  return (num - lower) < (msb - num) ? lower : msb;
};

ตารางกำลังของ 2 (อ้างอิง)

n	2ⁿ	n	2ⁿ
0	1	16	65,536
1	2	17	131,072
2	4	18	262,144
3	8	19	524,288
4	16	20	1,048,576
5	32	21	2,097,152
6	64	22	4,194,304
7	128	23	8,388,608
8	256	24	16,777,216
9	512	25	33,554,432
10	1,024	26	67,108,864
11	2,048	27	134,217,728
12	4,096	28	268,435,456
13	8,192	29	536,870,912
14	16,384	30	1,073,741,824
15	32,768	31	2,147,483,648

การประยุกต์ใช้

Memory Allocation (หน่วยความจำจัดสรรเป็นบล็อกกำลังของ 2)
Texture Sizes ใน WebGL/OpenGL
Hash Table Sizing
FFT (Fast Fourier Transform) Buffer Sizes
Binary Tree Array Representation