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面试题11:数值的整数次方
阅读量:6939 次
发布时间:2019-06-27

本文共 2088 字,大约阅读时间需要 6 分钟。

题目:实现函数double Power(double base,int exponent),求base的exponent次方。不得使用库函数,同时不需要考虑大树问题。

这道题目有以下几点需要注意:

  1. 0的0次方是无意义的,非法输入
  2. 0的负数次方相当于0作为除数,也是无意义的,非法输入
  3. base如果非0,如果指数exponent小于0,可以先求base的|exponent|次方,然后再求倒数
  4. 判断double类型的base是否等于0不能使用==号。因为计算机表述小树(包括float和double型小数)都有误差,不能直接使用等号(==)判断两个小数是否相等。如果两个数的差的绝对值很小,那么可以认为两个double类型的数相等。

根据以上4个注意点,我们可以写出求指数的程序,代码如下:

View Code
#include
#include
using namespace std;bool isInvalidInput=false;double PowerWithUnsingedExponent(double base,unsigned int absExp){ double result=1.0; for(int i=0;i
-0.000001)&&(a-b<0.000001)) return true; else return false;}double Power(double base,int exponent){ //如果底数为0且指数小于0,则表明是非法输入。 if(equal(base,0.0) && exponent<=0) { isInvalidInput=true; return 0; } unsigned int absExp; //判断指数正负,去指数的绝对值 if(exponent<0) absExp=(unsigned int)(-exponent); else absExp=(unsigned int)exponent; double result=PowerWithUnsingedExponent(base,absExp); //如果指数小于0则取倒数 if(exponent<0) result=1/result; return result;}void main(){ double a=Power(2.0,13); cout<
<

更优的解法:

假设我们求2^32,指数是32,那么我们需要进行32次循环的乘法。但是我们在求出2^16以后,只需要在它的基础上再平方一次就可以求出结果。同理可以继续分解2^16。也就是a^n=a^(n/2)*a^(n/2),(n为偶数);或者a^n=a^((n-1)/2)*a^((n-1)/2)*a,(n为奇数)。这样就将问题的规模大大缩小,从原来的时间复杂度O(n)降到现在的时间复杂度O(logn)。可以用递归实现这个思路,代码如下:

View Code
double PowerWithUnsingedExponent(double base,unsigned int absExp){    if(absExp==0)        return 1;    else if(absExp==1)        return base;    double result=PowerWithUnsingedExponent(base,absExp/2);    result*=result;//指数减少一倍以后用底数来乘    if(absExp%2==1)//如果指数为奇数,还得再乘一次底数        result*=base;    return result;}

 上述程序使用了递归的方法,这样会增加程序的空间复杂度,下面我们使用循环实现递归的思路,代码如下:

以下方法错误:

View Code
double PowerWithUnsingedExponent(double base,unsigned int absExp){    if(absExp==0)        return 1;    else if(absExp==1)        return base;    double result=1.0*base;    for(int i=2;i<=absExp;i=i*2)        result*=result;    if(absExp%2==1)//如果指数为奇数,还得再乘一次底数        result*=base;        return result;}

 

 

 

 

转载地址:http://svinl.baihongyu.com/

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