【剑指offer】数值的整数次方

这篇博客介绍了如何在不使用库函数的情况下,手动实现计算double类型base的整数exponent次方的方法。提供了全面但效率不高的解法和一种改进后的高效解法。

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

题目:实现函数 double power( double base, int exponent ),求 base 的 exponent 次方。不得使用库函数,同时不需要考虑大数问题


全面但不够高效的解法:

bool g_InvalidInput = false; // 全局变量,指示函数入参是否合理
const double EPS = 1e-6; // 判断double相等的辅助精度

bool equal( double a, double b ) // 判断两个double类型的数值是否相等
{
    if( -EPS < a - b && a - b < EPS )
        return true;
    else
        return false;
}

double powerWithUnsignedExponent( double base, unsigned int exponent ) // 指数 >= 0 的 power
{
    double result = 1.0;
    while( exponent-- > 0 )
    {
        result *= base;
    }
    return result;
}

double power( double base, int exponent )
{

    double result = 1.0;

    if( equal( 0.0, base) && 0 == exponent )
    {
        result = 0.0; // 零的零次方在数学上是没有意义的,与面试官讨论返回 0 或者 1;
        return result;
    }
    else if( equal( 0.0, base ) && exponent < 0 )
    {
        g_InvalidInput = true; // 参数异常,0 的负数次方不存在
        result = 0.0;
        return result;
    }

    unsigned int absExponent = ( unsigned int )exponent;
    if( exponent < 0 )
        absExponent = ( unsigned int ) ( -1 * exponent );

    result = powerWithUnsignedExponent( base, absExponent );
    if( exponent < 0 )
        result = 1.0 / result;

    return result;
}

全面高效的解法( 修改 powerWithUnsignedExponent ):

double powerWithUnsignedExponent( double base, unsigned int exponent )
{
    if( 0 == exponent )
    {
        return 1.0;
    }
    else if( 1 == exponent )
    {
        return base;
    }

    double result = powerWithUnsignedExponent( base, exponent >> 1 );
    result *= result;

    if( 0x1 == 0x1 & exponent )
        result *= base;

    return result;
}

 

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