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我们接触幂运算都是来自于那个著名的传说——国王的米粒棋盘游戏。在这个传说里,最为核心的就是越往后计算量越大。所以,在求解幂运算的时候,降低时间复杂度就很关键。
本文主要采用了快速幂算法和位运算来进行优化。 如果采用传统的的逐项相乘的方法,虽然可以通过算例,但是时间复杂度为O(n)。double Power(double base, int exponent) { double result=1; if(base==0) return 0; else if(exponent ==0) return result; else if(exponent >0) { for(int i=0;i
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快速幂运行就是通过增大底数来缩小指数的方法。例如求10的100次方,可以写为100的50次方,那么100次循环就降为了50次。所以快速幂算法的时间复杂度为O(logn)。 进一步的,在取余和除以2的时候,可以使用位运算来代替。 取余即为与1相与,1是000…1,相与结果即为最后一位。与2相除即为右移一位,而且还是整数除法,因为最后一位的1会被舍去。double result=1; if(base==0) return 0; else if(exponent ==0) return result; else if(exponent >0) { while(exponent >0) { if(exponent &1) result*=base; base*=base; exponent >>=1; } } else if(exponent <0) { exponent =-exponent ; while(exponent >0) { if(exponent &1) result*=base; base*=base; exponent >>=1; } result =1.0/result ; } return result;
代码中在指数取余为1时,结果才会与底数相乘,不过显然循环的最后一步指数一定是1,所以最后前n项积一定会与底数相乘。
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