注:M为2-10的整数,结果可能超过long long 所能保存的最大值。比如求2的100次方(2*2*2...,100个2相乘的结果)
分析:假设求2的100次方,首先求一个数的2倍,就是当前值每次从低位到高位逐一乘以2,得到的值对10取余就是当前位的数值,除以10得到的整数就是进位的值,用于高位累加。比如16*2,个位6*2得到12,则对10取余得到2(个位为2),除以10得到1(进位为1)用于高位计算时再加1。
我们简单写下2的100次方伪代码:
//计算2的100次方,用10进制数输出
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a[100]={0}; //用于保存最终结果,2的100次方不会超过100个9相乘,故长度100足矣
int x =0; //保存运算过程中进位得到的值
a[0] = 1; //初始值为1
int len = 1; //表示当前最高位为个位
int temp =0; //临时保存运算过程中值
for(int i = 1; i <= 100; i++) //表示乘以2要进行100次
{
x = 0; //进位初值为0
for(int j = 0; j < len; j++) //从低到高,逐一乘以2运算
{
temp = a[j] * 2 + x; //将运算结果临时保存
x = temp / 10; //x保存进位的值
a[j] = temp % 10; //当前位保存余数值
}
//一次乘以2运算循环结束后,判断最高位是否产生了值,有值则说明产生了进位
if(x)
{
len++;
a[len-1] = x; //最高位保存得到的进位值
}
}
for(int i = len - 1; i >= 0; i--) //从高位到低位输出,注意下标
{
cout << a[i];
}
return 0;
}
注意其中有几个点:
(1)因为乘以2,故进位最多只有一位,len最多加1,当前位保存除以10的整数是可以的,进位得到对10取余也是可以的。拓展来看,2到10之间的值都可以这样来运算
(2)len(表示一共有几位有效数字)与数组a的下标对应关系
接下来就可以写出拓展后,求M的N次方的程序了
M为2~9之间的整数,N为非负整数(>=0)
//计算m的n次方,用10进制数输出
#include<iostream>
using namespace std;
void func(const int &m, const int &n)
{
int a[n]={0}; //用于保存最终结果,2的100次方不会超过100个9相乘,故长度100足矣
int x =0; //保存运算过程中进位得到的值
a[0] = 1; //初始值为1
int len = 1; //表示当前最高位为个位
int temp =0; //临时保存运算过程中值
for(int i = 1; i <= n; i++) //表示乘以m的运算要进行n次
{
x = 0; //进位初值为0
for(int j = 0; j < len; j++) //从低到高,逐一乘以m运算
{
temp = a[j] * m + x; //将运算结果临时保存
x = temp / 10; //x保存进位的值
a[j] = temp % 10; //当前位保存余数值
}
//一次乘以m运算循环结束后,判断最高位是否产生了值,有值则说明产生了进位
if(x)
{
len++;
a[len-1] = x; //最高位保存得到的进位值
}
}
for(int i = len - 1; i >= 0; i--) //从高位到低位输出,注意下标
{
cout << a[i];
}
}
int main()
{
int m,n;
cout<<"计算M的N次方,请输入M和N值:\n";
cin >> m >> n;
func(m,n);
return 0;
}
注:此方法只适用于2-10之间的整数运算,如果大于10,则进位数可能不止一位
相对来说复杂一些,有兴趣的可以自己尝试写一下