数值的整数次方
题目描述:
在C语言的函数库里面其实有一个pow函数可以用来求一个数值的整数次方,本题的要求其实就是类似的去实现函数pow的功能,要求实现特定的库函数
题目解析:
由于不需要考虑很大的数字的问题,所以这道题看起来就非常的简单了,但是写出如下的代码就是会出错的代码
double Power(double base
,int exponent
)
{
int result
=1.0;
for(int i
=1;i
<=exponent
;i
++)
{
result
*=base
;
}
return result
;
因为,如果代码是这样写的话,其实是没有考虑到指数的问题,因为指数其实可以是整数,0,负数的,所以,其实是需要根据指数的值来分情况进行讨论的。
思路一:
代码一:
我们可以在函数体里面,直接调用pow函数(前提是可以调用pow函数才可以使用这种方法)
class Solution {
public:
double Power(double base
, int exponent
)
{
if (base
==0.0) return 0;
if (exponent
==0) return 1;
return pow(base
,exponent
);
}
};
思路二:
代码二:
class Solution {
public:
double Power(double base
, int exponent
)
{
if(exponent
== 0) return 1;
double res
= 1;
if(exponent
>=0)
{
while(exponent
--)
{
res
*=base
;
}
}
else
{
exponent
= abs(exponent
);
while(exponent
--)
res
/=base
;
}
return res
;
}
};
代码2.1
class Solution {
public:
double Power(double base
, int exponent
)
{
int a
= (exponent
> 0) ? exponent
: -exponent
;
double result
= 1;
for (int i
= 0; i
< a
; i
++)
{
result
*= base
;
}
return (exponent
> 0) ? result
: 1 / result
;
}
};
思路三—既全面又高效的解法
如果我们输入的指数为32,那么就一共需要进行31次的循环,那么我们就可以换一种思路了,我们的目标是求出一个数字的32次方,如果我们已经知道了他的16次方,那么我们在现有的基础上再平方一次就可以了,而16次方是8次方的平方,这样一直类推下去,32次方的话,我们只需要进行5次乘法的操作,就可以达到我们的目的了代码如下所示:
class Solution {
public:
double Power(double base
, int exponent
)
{
if(exponent
< 0)
{
base
= 1.0/base
;
exponent
= -exponent
;
}
double res
= 1.0;
double x
= base
;
while(exponent
)
{
if(exponent
& 1)
{
res
= res
* x
;
}
x
= x
*x
;
exponent
>>= 1;
}
return res
;
}
};
可以提醒一下细节,我们用移位运算符代替了除以2的操作,因为移位运算符的效率会比除法的效率更高一些
测试用例
把底数和指数分别设置成为正数,负数和0