快速幂及其简单应用
来源:互联网 发布:知乎b站三国演义 编辑:程序博客网 时间:2024/06/02 05:40
快速幂
什么是快速幂呢,举个例子。
2的16次方。
我们当然可以乘16次2,但是不够快,可能会被时间卡住。
需要换种方式思考——
2的16次方
不就是4的8次方
不也是16的4次方
不还是256的2次方么?
——大体思路就如上所示。
再思考下相关细节——
如果改成2的17次方了,多出来个2,有点不好处理。
看来仅靠初始的那一个变量不断自我平方得出答案有点困难,再设个专门记结果的变量记结果吧。
试试让初始变量保持过去的策略,每次多出来点什么就先让记结果的变量先记上。等到最后那个初始变量膨胀到指数为1的时候再乘到结果变量上
17次方只是16+1,我们换个麻烦点的例子,2的15次方
第一回合:
15为奇数,先-1为14,同时记到结果变量的头上——
初始变量:2的14次方 结果变量:1*2=2
15为奇数,先-1为14,同时记到结果变量的头上——
初始变量:2的14次方 结果变量:1*2=2
第二回合:
初始变量膨胀一次——
初始变量:4的7次方 结果变量:2
初始变量膨胀一次——
初始变量:4的7次方 结果变量:2
第三回合:
7为奇数,先-1为6,同时记到结果变量头上——
初始变量:4的6次方 结果变量:2*4=8
7为奇数,先-1为6,同时记到结果变量头上——
初始变量:4的6次方 结果变量:2*4=8
第四回合:
初始变量膨胀一次——
初始变量:16的3次方 结果变量:8
初始变量膨胀一次——
初始变量:16的3次方 结果变量:8
第五回合:
记一次结果——
初始变量:16的2次方 结果变量:8*16=128
记一次结果——
初始变量:16的2次方 结果变量:8*16=128
第六回合:
初始变量膨胀一次——
初始变量:256的一次方 结果变量:128
初始变量膨胀一次——
初始变量:256的一次方 结果变量:128
第七回合:
由于已经是一次方了,初始变量膨胀到最大,直接乘到结果出数,即128*256为最终结果。
由于已经是一次方了,初始变量膨胀到最大,直接乘到结果出数,即128*256为最终结果。
最后奉上鄙人不成器的代码,如果能尽绵薄之力则不胜欣喜。
int fast_pow(int n,int m)//n的m次方 {long long int key = 1;//考虑到可能出现的计数次幂而出现的专门记答案的变量 while(m > 1){if(m % 2 == 1)//当然了这句可以改成和1取与 {m--;//当然了这句写不写都一样,反正最后/2了也会把这个多出来的部分削去key* = n;}n *= n;m /= 2;//这句通常都写成位运算右移一位,形如m>>1,不光是因为二者一个效果,靠位运算来理解的话自有另一套理解方式,不过那样的理解方式有点容易吓跑没(像)耐(我)心(这)看(种)的新手。}key *= n;return key;}
矩阵幂改天再补吧
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