使用二分法求整数幂

来源:互联网 发布:淘宝可以开发票吗 编辑:程序博客网 时间:2024/04/27 06:33

在应用中求幂是一个经常使用到的运算。
那么我们求幂的时候是不是经常这样写

int power(int x,  int n){    int result = 1;    while (n--)        result *= x;    return result;}

这样写简单直观,但是时间复杂度太高了
为了减少时间的消耗,我们可以使用二分法。
举个例子:求2的8次幂。
设结果为result
result = 2^8,那么
设result1 = 2^4,很容易推出 result = result1*result1
设result2 = 2^2,同理,result1 = result2*result2
……

再举个例子,result3 = 2^7
那么 result3 = result1 * 2^3
2^3 = 2^2 *2^1

那么规律出来了,我们可以写程序了
这里用了一些不常用的C的知识,有可能比较晦涩难懂。
稳妥起见,这里再复习一下C的知识

  • &和&&的区别:
    &–按位与
    举个例子 7的二进制是0111,1的二进制是0001;
    7&1 即是 0111&0001 = 0001(二进制) = 1(十进制);
    再举个例子
    11&6 即是 1011&0110 = 0010 = 2;
    &&–逻辑与
    这个很简单了,只要两个数都不为0 ;结果就是1
    10&&1 = 1;
    1&0 = 0;
  • <<和>>
    位左移和位右移
    依旧举例,将8向左移两位
    8 = 8>>2;即为 1000(二进制) 左移两位,结果就是10(二进制),化为十进制那就是2;
    P.S : n >>= 2 与 n = n>>2 结果相同,但是在运算速度和内存占用上比后者好一些,这里就不给出详细的解释了。

好了,可以给出程序了:

int power(int x, int n){    if (n == 0)        return 1;    int result = 1;    while (n != 0)    {        if ((n & 1) != 0)            result *= x;        x *= x;        n >>= 1;    }    return result;}

参考内容:
STL系列之七 快速计算x的n次幂 power()的实现 –MoreWindows
原文:
http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/7174143

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