描述:
Implement pow(x, n).
思路:题目要求实现pow(x,n)函数,第一感觉是就是循环乘法了。然而毫无疑问会超时。
可以转换成二进制然后快速幂。
或者递归削减计算的复杂度。
但是看到一个迭代的算法,很不错。
public double pow(double x, int n) {
double result = 1.0;
for(int i = n; i != 0; i /= 2, x *= x) {
if( i % 2 != 0 ) {
result *= x;
}
}
return n < 0 ? 1.0 / result : result;
}
简单叙述下原理:
这个算法做的事情实际上是在不断的求底数平方,从而削减幂的大小
举例:2^4 = 4^2 = 16^1
上面这个等式各项相等,但是计算的复杂度完全不一样,求n次幂那么就要做n次乘法
2^4要做4次,16^1只做1次。
这就是算法的思想所在,算法中循环里的if语句是什么意思呢,就是遇见幂为奇数时,即x^2n+1时,可以分解为
x*x^2n,这个分解出来的x被乘给res,剩下的x^2n继续变成(x^2)^n
最终,变成x^1时,这个最终的值被赋值给res,完成乘法。时间复杂度O(log2n)
远远优于最开始的暴力算法