判断一个数是不是3的幂——Power of three?

本文介绍两种方法来确定一个整数是否可以表示为3的幂次方,第一种方法利用数学对数的方式进行计算验证,第二种方法采用递归方式不断除以3来检查。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

Given an integer, write a function to determine if it is a power of three.

Follow up:
Could you do it without using any loop / recursion?

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Python:

solution 1:

class Solution(object):
    def isPowerOfThree(self, n):
        """
        :type n: int
        :rtype: bool
        """
        return n > 0 and 3 ** round(math.log(n,3)) == n

solution 2:


class Solution(object):
    def isPowerOfThree(self, n):
        """
        :type n: int
        :rtype: bool
        """
        if n == 1:
            return True
        if n == 0 or n % 3 > 0:
            return False
        return self.isPowerOfThree(n / 3)


<think>嗯,用户想了解用C语言判断一个是否为2的的方法。首先,我需要回忆一下相关的知识。记得2的在二进制表示中只有一位是1,其余都是0,比如2^3是8,二进制是1000。那如何利用这个特性呢? 根据引用[2]和[3],可以使用位运算来判断。比如,当一个n是2的时,n & (n - 1)的结果应该是0,因为减1后,原来的1变成了0,后面的0全变成1,按位与就会得到0。但还要注意,如果n本身是0或者负,需要先排除,所以函里要先检查num <= 0的情况。 然后,用户可能需要具体的代码示例。引用[1]中的代码展示了这个方法的实现,包括主函里的输入输出部分。代码逻辑清晰,先处理非正的情况,再用位运算判断。 另外,用户可能想知道这种方法的时间复杂度,应该是O(1),因为只进行了一次位运算操作。而其他方法,比如循环除以2直到余不为0,虽然可行,但效率较低,时间复杂度是O(log n)。 可能还需要解释为什么这种方法有效。例如,对于n=8(1000),n-1=7(0111),按位与后为0;而n=6(0110),n-1=5(0101),按位与后为0100,不等于0。因此,只有当n是2的时,这个条件成立。 最后,用户可能对应用场景或进一步优化感兴趣,比如如何计算是2的多少次方,或者处理更大的值范围。但根据问题,主要关注判断是否为2的即可。需要确保代码正确,比如测试几个例子,如n=1、2、4、8以及非2的3、5、6等,验证结果是否正确。</think>### 用C语言判断一个是否为2的的方法 #### 方法原理 2的次方的在二进制表示中具有以下特性:**仅有一个位是1,其余位均为0**。例如: - $2^3 = 8$ 对应二进制为 $1000$ - $2^5 = 32$ 对应二进制为 $100000$ 利用这一特性,可以通过**位运算**快速判断。具体步骤为: 1. **排除非正整**:若小于等于0,则不可能是2的。 2. **位运算验证**:若 $n$ 是2的,则 $n \& (n - 1) = 0$。例如: - $n=8$(二进制 $1000$),$n-1=7$(二进制 $0111$),则 $1000 \& 0111 = 0000$。 - 若 $n$ 不是2的(如 $n=6$,二进制 $0110$),则 $n \& (n-1) = 0110 \& 0101 = 0100 \neq 0$[^2]。 #### 代码实现 ```c #include <stdio.h> int isPowerOfTwo(int num) { if (num <= 0) { return 0; // 排除非正整 } return (num & (num - 1)) == 0; } int main() { int number; printf("Enter a number: "); scanf("%d", &number); if (isPowerOfTwo(number)) { printf("%d is a power of 2.", number); } else { printf("%d is not a power of 2.", number); } return 0; } ``` #### 代码解释 1. **函 `isPowerOfTwo`**: - 输入参为整 `num`。 - 若 `num ≤ 0`,直接返回0(非2的)。 - 通过 `num & (num - 1) == 0` 判断是否满足2的的特性。 2. **主函 `main`**: - 读取用户输入的整。 - 调用 `isPowerOfTwo` 函并输出结果。 #### 时间复杂度 该方法仅需**一次位运算操作**,时间复杂度为 $O(1)$,效率远高于传统循环除法(时间复杂度 $O(\log n)$)[^2]。 #### 注意事项 - 若需判断更大的值范围(如超过 `int` 类型范围),可使用 `unsigned int`。 - 若需进一步计算2的次方值(如确定是2的多少次方),可通过**二进制中1的位置**推导[^2]。 ---
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