# -*- coding: utf-8 -*-
#
# hsqrt-1.2.py
#
# BCDで平方根を求めるプログラム
# Writtend by T'z Factory Co.,Ltd
# Ver 1.0  2018/05/25
# Ver 1.1  2018/06/04  Python2系に対応するため、copy属性をlist関数に書き換え。表示を一部sys.stdout関数に書き換え
# Ver 1.2  2018/06/1x  桁上がり候補を求める部分をマルチプロセス化

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# インポートモジュール
#==========================================
try:
  import datetime, logging, sys, time
  from multiprocessing import Pool


except ImportError:
  print('必要なモジュールをインポートできませんでした。環境を確認してください。')
  sys.exit()


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#変数定義
#==========================================

SEP =  '---------------'

#==========================================
# 上位桁から有効数字までの'0'を削除する
#==========================================
def zerosupress(a):
  i = len(a)
  j = 0
  while (i > 0 and j < 1):
    if a[i-1] == '0':
      a.pop()
    else:
      j += 1
    i -= 1
  i = len(a)
  if a[i-1] == '.':
    a.append('0')
  return(a)

#==========================================
# 配列同士の足し算
#==========================================
def plus(a1, a2):
  a = list(a1)
  b = list(a2)

# 小数点以下の桁数を合わせる
  p = a.index('.') - b.index('.')
  if p > 0:
    for i in range(p):
      b.insert(0, '0')
  if p < 0:
    for i in range(-p):
      a.insert(0, '0')

# 整数部分の桁数を合わせる
  p = (len(a) - a.index('.')) - (len(b) - b.index('.'))
  if p > 0:
    for i in range(p):
      b.append('0')
  if p < 0:
    for i in range(-p):
      a.append('0')
  l_a = len(a)

# 和格納用配列初期化
  c = []
  for i in range(l_a + 1):
    c.append('0')

# キャリー初期化
  cy = 0

# 計算
  for i in range(l_a):
    if a[i] == '.':
      c[i] = '.'
    else:
      t = int(a[i]) + int(b[i]) + cy
      if t > 9:
        cy = 1
        t = int(str(t)[1])
      else:
        cy = 0
      c[i] = str(t)

# 最後のキャリーを足し込む
  if cy == 1:
    c[i + 1] = str(cy)
  return(c)

#==========================================
# 配列同士の掛け算
#==========================================
def multi(a1, a2):
  a = list(a1)
  b = list(a2)

# ピリオドを一旦最下位に移動（整数化）
  p_a = a.index('.')
  p_b = b.index('.')
  a.pop(p_a)
  b.pop(p_b)
  a.insert(0, '.')
  b.insert(0, '.')
  l_a = len(a)
  l_b = len(b)
  l_d = l_a - l_b
  l_p = l_a + l_b

# 桁数を合わせる
  if l_d > 0:
    for i in range(l_d):
      b.append('0')
  if l_d < 0:
    for i in range(-l_d):
      a.append('0')
  l_a = len(a)

# 積格納用配列初期化
  d = []
  for i in range(l_p):
    d.append('0')
  d.insert(0, '.')

# 計算
  for i in range(1, l_a):

# 和格納用配列初期化
    c = []
    for j in range(1, l_a):
      c.append('0')
    c.insert(0, '.')
    for k in range(int(b[i])):
      c = plus(c, a)
    c.pop(0)
    for k in range(1, i):
      c.insert(0,'0')
    c.insert(0, '.')
    d = plus(d, c)
  d.pop(0)
  d.insert(p_a + p_b, '.')
  return(zerosupress(d))

#==========================================
# 配列同士の比較
#==========================================
# 戻り値
# a1 > a2 -- 2
# a1 < a2 -- 1
# a1 = a2 -- 0
# エラー --- -1
#==========================================
def compare(a1, a2):
  a = list(a1)
  b = list(a2)

# 小数点以下の桁数を合わせる
  p = a.index('.') - b.index('.')
  if p > 0:
    for i in range(p):
      b.insert(0, '0')
  if p < 0:
    for i in range(-p):
      a.insert(0, '0')

# 整数部分の桁数を合わせる
  p = (len(a) - a.index('.')) - (len(b) - b.index('.'))
  if p > 0:
    for i in range(p):
      b.append('0')
  if p < 0:
    for i in range(-p):
      a.append('0')
  l_a = len(a)
  r = -1

# 比較
  for i in range(l_a):
    j = l_a - i -1
    if a[j] > b[j]:
      r = 2
      break
    if a[j] < b[j]:
      r = 1
      break
    if a[j] == b[j]:
      r = 0
  return(r)

#==========================================
# 計算結果を表示
#==========================================
def display(a):
  if len(a) == 0:
    return(False)
  l_a = len(a)
  for i in range(l_a):
    j = l_a - i - 1
    if j > 0:
      b = a[j]
    if j == 0 and a[j] == '.':
      b = ' '
    else:
      b = a[j]
    sys.stdout.write(b)
  print('\r')

#==========================================
# 候補値を計算し比較結果を返す
#==========================================
# z -- 平方根
# x -- 平方根を求める値
# p -- 加算値
# k -- pをk倍する
#==========================================
def zcandidate(x, z, p, k):
  if k < 10:
    ks = ['.', str(k)]
  else:
    ks = ['.', '0', '1']
  zc = zerosupress(plus(z, multi(p, ks)))
  rc = compare(x, multi(zc, zc))
  return(rc, zc)

#==========================================
# ラッパー
#==========================================
def wrap_zc(args):
  return(zcandidate(*args))

#==========================================
# 平方根の計算
#==========================================
# x -- 平方根を求める値
# c -- 求める平方根の桁数
#==========================================
def sqrt(x, c):

# max_proc = multiprocessing.cpu_count()

  max_proc = 10
  pool = Pool(max_proc)

# 平方根の初期値
  z = ['.', '0']
  
# 加算値
  p = ['.', '1']
  m10 = ['.', '0', '1']
  i = 0
  while i < c:
    zcargs = [(x, z, p, 1), (x, z, p, 2), (x, z, p, 3), (x, z, p, 4), (x, z, p, 5), (x, z, p, 6), (x, z, p, 7), (x, z, p, 8), (x, z, p, 9), (x, z, p, 10)]
    zcr = pool.map(wrap_zc, zcargs)
    j = 0
    r = 0
    while j < 10:
# 平方根が得られた
      if zcr[j][0] == 0:
        r = 9
        return(zcr[j][1])
# 二乗値が目標値を超えた
      if zcr[j][0] == 1:
        if j == 0:
          z.insert(0,'0')
        else:
          z = zcr[j-1][1]
        r = 1
        if p[len(p)-1] == '1':
          p[len(p)-1] = '0'
          p.insert(0, '1')
        else:
          p[0] = '0'
          p.insert(0, '1')
        break
      j += 1

# 目標値を超えなかった
    if r == 0:
      z = zerosupress(plus(z, multi(p, m10)))
    i = len(z) - 1
    if i % 10 == 0:
      print(str(i) +'桁目の計算結果です。')
      print('\r')
      display(z)
      print('------------------------------')
  return(z)

#==========================================
# メイン
#==========================================
if __name__ == '__main__':
  try:
    xi = list(str(sys.argv[1]))
    c = int(sys.argv[2])
    x_len = len(xi)
    if c == 0:
      raise exception
  except:
    print('計算回数を入力してください')
    print('Usage: sqrt.py xxx count')
    sys.exit()
    
  x = []
  y = []
  p = 0
  for i in range(x_len):
    if xi[i] == '.':
      p += 1
    x.insert(0, xi[i])

# ピリオドが2個以上ならエラー
  if p > 1:
    print('入力した数字が誤っています')
    sys.exit()

# ピリオドが含まれていない場合は最終桁にピリオドを追加する
  if p == 0:
    x.insert(0, '.')

# 計算開始時刻を記録
  print(SEP + SEP)
  st = datetime.datetime.now()

# 平方根を計算
  y = sqrt(x, c)

# 計算終了時刻を記録
  et = datetime.datetime.now()

# 表示
  print('\r')
  print(SEP + '結果' + SEP)
  display(y)
  print(SEP + '----' + SEP)

# 終了処理

  print('\r')
  print('\r')
  sys.stdout.write('計算開始時刻：')
  print(str(st))
  sys.stdout.write('計算終了時刻：')
  print(str(et))
  sys.stdout.write('計算時間:     ')
  print(str(et-st))

  sys.exit()