13-3:(50)Pow(x, n)

50. Pow(x, n)

实现 pow(x, n) ,即计算 x 的 n 次幂函数。

示例 1:

输入: 2.00000, 10
输出: 1024.00000
示例 2:

输入: 2.10000, 3
输出: 9.26100
示例 3:

输入: 2.00000, -2
输出: 0.25000
解释: 2-2 = 1/22 = 1/4 = 0.25
说明:

  • -100.0 < x < 100.0
  • n 是 32 位有符号整数,其数值范围是 [−231, 231 − 1] 。

Python most votes solution:

class Solution(object):
    def myPow(self, x, n):
        """
        :type x: float
        :type n: int
        :rtype: float
        """
        if n < 0:
            x = 1 / x
            n = -n
        pow = 1
        while n:
            if n & 1:
                pow *= x
            x *= x
            n >>= 1
        return pow

分析:

(1)因为输入的指数有可能是负数,所以要先对此情况进行处理,把指数是负数的情况转化为指数是正数的情况。

(2)判断条件 if n & 1 等价于 if n % 2

移位操作 n >>= 1 等价于 n //= 2

(3)整个算法过程可以看成是“改变底数”与“剥离因子”的交替过程。

比如要求 (3^{10}) ,首先 (10 \% 2 e 0) ,此时会通过 x *= x 来改变底数(使底数由 3 变为 (9) ),同时,将指数除以 2。原本求 (3^{10}) 的过程就转变为求 (9^5)

接着进行第二轮 while 循环。注意到此时 (5 \% 2 = 1 e 0) ,因此从 (9^5) 中剥离出一个 9,并将其保存在 pow 中(即 (pow = 1 imes 9 = 9) )。此时求 (9^5) 就变成了求 (9^4) ,同时 pow = 9。然后,再次改变底数,同时指数减半,使得求解目标变为 (81^2)

然后进行第三轮:(81^2 Rightarrow 6561^1) ,同时 pow = 9.

最后一轮:pow = 9 x 6561 = 59049

然后 return pow。

原文地址:https://www.cnblogs.com/tbgatgb/p/11172414.html