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Learn-Algorithms/9 Algorithms Job Interview/4.2 数值-指数.md
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2021-09-09 13:48:07 +08:00

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# 4.2 数值-指数
> 在a^n中,a叫做底数,n叫做指数。a^n读作“a的n次方”或“a的n次幂“
## 数值的整数次方
题目:实现函数`double Power(double base, int exponent)`,求base的exponent次方。
不需要考虑溢出。
分析:这是一道看起来很简单的问题。可能有不少的人在看到题目后30秒写出如下的代码:
```
double Power(double base, int exponent)
{
double result = 1.0;
for(int i = 1; i <= exponent; ++i)
result *= base;
return result;
}
```
上面的代码没有考虑: exponent<=0
判断一个浮点数是不是等于0时,不是直接写 base == 0 ,而应该判断它们的差的绝对值是不是小于一个很小的范围
如果指数大于0,我们还可以使用递归实现:`a^n = a^(n/2)*a^(n/2)` (n为偶数), 通过这个思路也可以实现
```
2^16 = 2^8 * 2^8
2^8 = 2^4 * 2^4
2^4 = 2^2 * 2^2
2^2 = 2^1 * 2^1
2^1 = 2
```
用例:
```
2 3 = 8
0 3 = 0
2 0 = 1
2 -3 = 1/(2^3) = 0.125
0 -3
```
使用递归实现的代码示例:
```
double Power(double base, unsigned int exponent)
{
if (exponent == 0) return 1;
if (exponent == 1) return base;
double result = Power(base, exponent >> 1);
result *= result;
if (exponent & 1) result = result*base;
return reslut;
}
```
## 求根号2的值
并且按照我的需要列出指定小数位,比如根号2是1.141 我要列出1位小数就是1.1 2位就是1.14, 1000位就是1.141...... 等。。
分析:
泰勒级数
牛顿迭代法
## 判断一个自然数是否是某个数的平方
说明:当然不能使用开方运算。
```
square(25) YES
square(35) NO
```
方法1: 从1开始遍历,显然这种方法很差
方法2: 除数跟余数比较,除数从2开始,每一轮都跟结果比较;相等就是存在这个数,不相等就把除数++;时间复杂度为(根号n)。在一个数比较大时,效率不够好。如1194877489 =(34567)^2,需要从2开始,一直比较到34566,做3万多次除法和比较运算。跟方法1一样。。
方法3:二分查找 O(logn)。比如25:
a. 先取(0+25)/2=12.5,12.5*12.5>25,因此这个数应该小于12.5
b.(0+12)/2 = 6, 6*6>25
c. (0+6)/2 = 3
d. (3+6)/2 = 4.5
e. (5+6)/2 = 5.5
```
int is_powered(int num)
```