using System;

namespace StgSharp.Math
{
    public static partial class Calc
    {
        public static unsafe float Sqrt(float x)
        {
            /*
             * 本方法采用分别对指数和小数处理的方法计算平方根
             * 将指数除以2即可获得结果的指数
             * （补充：指数最低位被加到小数位中以抵消一个多余的2 ^ 1的影响）
             * 小数部分则统一乘以2 ^ 16后由y = Sqrt(x)在1.5 * 2 ^ 16处的切线近似
             * 为简化操作，提高计算速度，切线左界被移动到远点
             * 在进一步简化操作后，计算精度达到0.5%，速度约为.Net库函数的3倍
             */

            if (x < 0)
            {
                throw new ArgumentOutOfRangeException();
            }
            if (x == 0)
            {
                return 0;
            }
            /*
            * 提取指数位并减半
            * 由于平方根仅对正数有效
            * 故不考虑正负号
            */

            if (x < 0)
            {
                throw new ArgumentOutOfRangeException();
            }
            if (x == 0)
            {
                return 0;
            }

            //提取指数位并减去指数位中的127
            //由于平方根仅对正数有效
            //故不考虑正负号
            uint a = *(uint*)&x;
            uint f = a;
            f >>= 23;
            f /= 2;
            f += 64;

            //提取小数位
            //由于平方根仅对正数有效
            //故不考虑正负号

            a -= 0b_0011_1111_0000_0000_0000_0000_0000_0000;
            uint e = a << 8;
            e >>= 8;

            //线性近似
            e *= 0b_1101_0001;
            e >>= 24;
            e += 0b_0000_0000_0001_0000_1010_1000_1110_0010;

            //还原指数
            f <<= 23;
            e += f;

            float result = *(float*)&e;
            result = (result + x / result) / 2;
            return (result + x / result) / 2;

        }



    }
}