50. Pow(x, n)

本文深入解析了快速幂算法,一种高效计算x的n次幂的方法。通过示例展示了如何使用递归思想,将复杂度从O(n)降低到O(log n),适用于大数运算和编程竞赛。特别强调了当指数为负数时的处理技巧。

实现 pow(x, n) ,即计算 x 的 n 次幂函数。

示例 1:

输入: 2.00000, 10
输出: 1024.00000
示例 2:

输入: 2.10000, 3
输出: 9.26100
示例 3:

输入: 2.00000, -2
输出: 0.25000
解释: 2-2 = 1/22 = 1/4 = 0.25
说明:

-100.0 < x < 100.0
n 是 32 位有符号整数,其数值范围是 [−231, 231 − 1] 。

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/powx-n
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。

解法:

class Solution {
    public:
    double myPow(double x, int n) 
    {
        double res = 1.0;
        for(int i = n; i != 0; i /= 2)
        {
            if(i % 2 != 0)
                res *= x;
            x *= x;
        }
        return  n < 0 ? 1 / res : res;
    }
};

 

在编程中,`x.pow(2)` 通常表示对变量 `x` 进行平方运算,即计算 `x` 的二次幂。不同的编程语言实现这一功能的方式有所不同,下面结合参考内容,详细阐述其含义、使用场景及相关知识。 ### 含义 `x.pow(2)` 本质上是调用一个方法来计算 `x` 的平方。在一些编程语言中,可能会有类似的方法名。比如在 Java 中,使用 `Math.pow(x, 2)` 来计算 `x` 的平方,这里 `Math.pow()` 是 Java 标准库中用于计算幂运算的方法,第一个参数是底数,第二个参数是指数。 ### 使用场景 - **函数式编程场景**:在函数式编程中,强调声明式编程范式,会将逻辑封装抽离以达到抽象的目的。例如在 JavaScript 中,对数组中的每个元素进行平方操作,可以使用 `map` 方法结合幂运算。如 `[0, 1, 2, 3].map(num => Math.pow(num, 2))`,这里 `Math.pow(num, 2)` 就是对数组元素进行平方运算,符合函数式编程中声明式的操作风格 [^1]。 - **算法实现场景**:在算法学习和实践中,平方运算也较为常见。例如在处理数组、字符串等基本数据结构时,可能会对元素进行平方操作。在一些高级数据结构的操作中,也可能会用到平方运算。像在力扣第五十题——Pow(x,n)中,虽然主要是计算 `x` 的 `n` 次幂,但其中也涉及到幂运算的相关知识,计算平方是幂运算的一种特殊情况 [^3][^4]。 ### 相关知识 不同编程语言实现平方运算的代码示例: ```python # Python 中使用 ** 运算符进行平方运算 x = 5 result = x ** 2 print(result) # 输出 25 ``` ```java // Java 中使用 Math.pow() 方法进行平方运算 class Main { public static void main(String[] args) { double x = 5; double result = Math.pow(x, 2); System.out.println(result); // 输出 25.0 } } ``` ```javascript // JavaScript 中使用 Math.pow() 方法进行平方运算 let x = 5; let result = Math.pow(x, 2); console.log(result); // 输出 25 ```
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