Pow(x, n)

Pow(x, n)

Implement pow(x, n).

实现X的n次方


思路

拿到这个题我就笑了,这么简单,来个for循环撒
于是我就傻了
一点不简单

陷阱
1. n位负数
2. 时间复杂度,真的需要n次循环吗
并不!!!!


测试用例

inputoutputexpected
2.00000 -2147483648inf0.000
1.00000 -2147483648runtime error1.000

x是1的时候,就不用循环了,浪费时间哇
然后就是无穷怎么办

原因就是

Because INT_MAX is 2147483647 , when n is -2147483648 , -n is also -2147483648.

So your first code will recurse indefinitely then cause stack overflows.

所以就是因为n是-2147483648时 -n也是负的


代码1

为了解决上述问题,最简单的方案,设置个long long int N,显式转换就OK

class Solution {
private:
    double BinaryPow(double x,long long int n) 
    {
        if(n==1)
            return x;
        else if(n==0)
            return 1;
        if(n%2 == 0)
        {
            double temp = myPow(x, n/2);
            return temp*temp;
        }
        else
        {
            double temp = myPow(x, (n-1)/2);
            return temp*temp*x;
        }
    }

public:
    double myPow(double x, int n) {

        long long int N = (long long int )n;
        if(x==0||x==1||n==1)
            return x;
        if(n==0)
            return 1;
        if(n>0)
          return BinaryPow(x,N);
        else
          return BinaryPow((1.0/x),-N);                 
    }
};

代码2

这个就是先除2了,然后再在奇数情况下,变为负
所以这样n就是先变小了

class Solution {
public:
    double myPow(double x, int n) {
        float r;
        if(n==0) return 1.0;
        if(n==1) return x;
        if(n%2 == 0) {
            r = myPow(x, n/2);
            return r*r;
        }
        else {
            if (n < 0) {
                r = myPow(x, -n/2);
                return 1 / (x * r * r);
            } else {
                r = myPow(x, n/2);
                return x * r * r;
            }
        }    
    }
};
<think>我们注意到用户的问题是关于Python内置函数pow()的使用,用于计算x的n次幂。由于用户意图不明确,但问题明确指向pow函数,因此需要解释pow函数的用法、参数以及相关注意事项。根据要求,我们需要进行网络搜索(这里我们已知Python官方文档内容,但为了模拟,将整合已知知识):已知:pow()函数是Python的内置函数,用于计算x的n次幂,即x**n。它还可以接受第三个参数,用于模运算,即pow(x,n,mod)。我们将按照以下步骤组织回答:1.基本用法:计算x的n次幂2.三个参数的用法:计算x的n次幂对mod取模3.与**运算符和math.pow()的区别注意:由于要求避免使用步骤词汇,我们将直接分点说明,每个点之间换行。另外,根据格式要求,如果涉及代码和公式,需要遵循指定格式。最后,生成相关问题。由于问题中不涉及复杂数学公式,但涉及代码,所以代码部分会使用代码块。开始组织回答:</think>### Python `pow()` 函数详解 `pow()` 是 Python 的内置函数,用于计算 $x$ 的 $n$ 次幂($x^n$)。支持两种调用方式: #### 1. **双参数形式:计算幂** ```python pow(x, n) # 结果等价于 x**n ``` - `x` 为底数(整数/浮点数/复数) - `n` 为指数(整数/浮点数/复数) **示例**: ```python pow(2, 3) # 返回 8 (2^3) pow(2.5, 2) # 返回 6.25 (2.5^2) ``` #### 2. **三参数形式:模幂运算** ```python pow(x, n, mod) # 结果等价于 (x**n) % mod ``` - `mod` 为取模的基数(必须为正整数) - 比直接计算 `(x**n) % mod` **效率更高**,尤其适用于大数运算 **示例**: ```python pow(3, 4, 5) # 计算 (3^4)%5 = 81%5 = 1 ``` --- ### 关键注意事项 - **负数指数**:支持负指数计算(返回浮点数) ```python pow(4, -2) # 返回 0.0625 (1/4^2) ``` - **复数支持**:底数和指数可为复数 ```python pow(1+2j, 2) # 返回 (-3+4j) ``` - **与 `**` 运算符的区别**: - `pow()` 是函数,`**` 是运算符,两者数学结果一致 - `pow()` 的三参数形式为独有功能 - **与 `math.pow()` 的区别**: - `math.pow()` 仅支持浮点数运算,且**不支持三参数模运算** - `math.pow()` 对整数输入会转换为浮点数(可能损失精度) --- ### 常见应用场景 1. **快速幂计算**(如加密算法) ```python pow(123456, 987654, 1000007) # 高效计算大数模幂 ``` 2. **几何计算**(如圆的面积 $πr^2$) ```python import math radius = 5 area = math.pi * pow(radius, 2) ``` 3. **科学计算**(如指数衰减 $e^{-λt}$) ```python decay = pow(math.e, -0.5 * time) ```
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