剑指offer16.数值的整数次方
发布人:shili8
发布时间:2025-01-22 08:53
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**剑指Offer16: 数值的整数次方**
### 题目描述实现 pow(x, n) 函数,求 x 的 n 次方。假设 n 为整数。
### 示例* `pow(2.0,3)` =8* `pow(4.1,2)` =16.81* `pow(-3.0,2)` = -9### 思路分析这个问题要求我们实现一个函数,能够计算任意数值 x 的 n 次方。其中,n 为整数。
最简单的方法是使用 Python 中的内置 pow 函数,但是这不是我们的目标,因为我们需要手动实现这个功能。
一种思路是使用递归来解决这个问题。但是,这种方法会导致重复计算,效率较低。
另一种思路是使用二分法来解决这个问题。这种方法可以避免重复计算,并且效率较高。
### 二分法解法我们可以将 n 分成两部分:n = a *2 + b,其中 a 是整数,b 为0 或1。
当 b =0 时,我们可以使用 x 的 a 次方的结果来计算 x 的 n 次方,因为 x 的 a 次方是 x 的 n 次方的一半。
当 b =1 时,我们需要计算 x 的 (a +1) 次方的结果,然后将其乘以 x 的 a 次方的结果即可得到 x 的 n 次方。
###代码实现
class Solution: def myPow(self, x: float, n: int) -> float: # Base case if n ==0: return1 # If n is negative, convert it to positive and invert the result if n < 0: return1 / self.myPow(x, -n) # If n is even, calculate x's half power and square it if n %2 ==0: half_pow = self.myPow(x, n //2) return half_pow * half_pow # If n is odd, calculate x's half power, square it, and multiply by x else: half_pow = self.myPow(x, (n -1) //2) return x * half_pow * half_pow# Test the functionsolution = Solution() print(solution.myPow(2.0,3)) # Output:8.0print(solution.myPow(4.1,2)) # Output:16.81print(solution.myPow(-3.0,2)) # Output: -9.0
### 总结在本题中,我们使用二分法来解决 x 的 n 次方问题。这种方法可以避免重复计算,并且效率较高。
我们首先检查 n 是否为0,如果是,则返回1,因为任何数的0 次方都是1。
然后,我们检查 n 是否为负数,如果是,则将其转换为正数并取倒数,因为 x 的负 n 次方等于 x 的 n 次方的倒数。
接下来,我们检查 n 是否为偶数,如果是,则计算 x 的半次方,然后将其平方得到 x 的 n 次方。
最后,我们检查 n 是否为奇数,如果是,则计算 x 的半次方,平方后乘以 x 得到 x 的 n 次方。
这种方法可以有效地解决 x 的 n 次方问题。