面试题16:数值的整数次方

给定一个double类型的浮点数base和int类型的整数exponent。求base的exponent次方。保证base和exponent不同时为0

常规方法:

  1. 当指数为正时,直接循环计算n次方即可;

  2. 当指数为0时,返回1;

  3. 当指数为负时,先对指数求绝对值,算出次方的结果之后再取倒数。这一步可以与第一步结合起来一起弄。
    特别要注意的是:题目要求指数与底数不能同时为0。且,在数学上要求如0^-1等这种以0做底数的,指数不能小于0,所以也得满足这个要求。
    代码:

    class Solution {
    public:
     const double doubleZero = 0.0000001;
     double Power(double base, int exponent)
     {
         //base与exponenet不同时为0;若base为0,则指数不能为负数
         if ((base >= -doubleZero) && (base <= doubleZero) && exponent <= 0)
         {
             //cout << "input error!"<<endl;
             return NULL;
         }
    
         if (exponent == 0)
             return 1;
    
         double exponent_base=1.0;
         int exponent_positive = exponent;
         if (exponent < 0)
             exponent_positive = 0 - exponent;
    
         for (int i = 1; i <= exponent_positive; i++)
         {
             exponent_base = exponent_base * base;
         }
    
         if (exponent < 0)
             exponent_base = 1.0 / exponent_base;
         return exponent_base;
         }
    };

    高级方法:

    在常规方法中,当计算a^32次时需循环计算31次乘法。但若我们已经知道了a^16次,就能直接计算(a^16)^2得出最后结果,而a^16又是a^8的平方……依次考虑,得到公式
    图片说明
    可以利用递归方法解决,具体代码如下:

    const double doubleZero = 0.0000001;
    double PowerWithUnsingedExponent(double base, unsigned int exponent);
    double Power(double base, int exponent)
    {
     //base与exponenet不同时为0;若base为0,则指数不能为负数
     if ((base >= -doubleZero) && (base <= doubleZero) && exponent <= 0)
     {
         cout << "input error!"<<endl;
         return NULL;
     }
    
     if (exponent == 0)
         return 1;
    
     double exponent_base=1.0;
     unsigned int exponent_positive = (unsigned int)(exponent);
     if (exponent < 0)
         exponent_positive = (unsigned int)(- exponent);
    
     /*
     for (int i = 1; i <= exponent_positive; i++)
     {
         exponent_base = exponent_base * base;
     }
     */
     exponent_base = PowerWithUnsingedExponent(base, exponent_positive);
     if (exponent < 0)
         exponent_base = 1.0 / exponent_base;
     return exponent_base;
    }
    //计算次方的具体方法。
    double PowerWithUnsingedExponent(double base, unsigned int exponent)
    {
     if (exponent == 0)
         return 1;
     if (exponent == 1)
         return base;
     if (exponent % 2 == 0)
     {
         double halfResult = PowerWithUnsingedExponent(base , exponent/2);
         return halfResult * halfResult;
     }
     if (exponent % 2 == 1)
     {
         double halfResult = PowerWithUnsingedExponent(base , (exponent-1 / 2));
         return halfResult * halfResult*base;
     }
    }

在代码中注意两点

  1. 由于我们在计算次方过程中一直将指数视为正数或0,所以可以直接将指数转化为unsigned int型变量;
  2. 书上实现的方法有两个细节:
    用右移运算符>>代替了除以2;
    用位与运算符&代替了求余运算符%来判断一个数是奇数还是偶数。
    由于位运算符的效率比直接乘除法及求余运算的效率高很多,所以起到优化代码的作用。
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10-14 10:56
已编辑
长沙学院 嵌入式软件开发
痴心的00后拿到了ssp:hr面挂了,无所谓了反正不去😃
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最近又搬回宿舍了,在工位坐不住,写一写秋招起伏不断的心态变化,也算对自己心态的一些思考表演式学习从开始为实习准备的时候就特别焦虑,楼主一开始选择的是cpp后端,但是24届这个方向已经炸了,同时自己又因为本科非92且非科班,所以感到机会更加迷茫。在某天晚上用java写出hello&nbsp;world并失眠一整晚后选择老本行干嵌入式。理想是美好的,现实情况是每天忙但又没有实质性进展,总是在配环境,调工具,顺带还要推科研。而这时候才发现自己一直在表演式学习,徘徊在设想如何展开工作的循环里,导致没有实质性进展。现在看来当时如果把精力专注在动手写而不是两只手端着看教程,基本功或许不会那么差。实习的焦虑5月,楼主...
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