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C++快速幂
题目描述
解题思路
借用递归的思路实现pow函数:
首先我们来举两个例子:
偶数:
2 16 2^{16} 216---> 2 8 2 ^ 8 28 * 2 8 2 ^ 8 28 | 2 8 2 ^ 8 28 ---> 2 4 2 ^ 4 24 * 2 4 2 ^ 4 24 | 2 4 2 ^ 4 24 ---> 2 2 2 ^ 2 22 * 2 2 2 ^ 2 22 | 2 2 2 ^ 2 22 ---> 2 * 2
奇数:
2 21 2 ^{21} 221---> 2 10 2 ^ {10} 210 * 2 10 2^{10} 210 * 2 2 2 | 2 10 2 ^{10} 210 ---> 2 5 2 ^ {5} 25 * 2 5 2 ^ 5 25 | 2 5 2 ^ 5 25 ---> 2 2 2 ^ 2 22 * 2 2 2^2 22 * 2 | 2 2 2 ^ 2 22 ---> 2 2 2 * 2 2 2;
从上面的例子我们也可以看出一个共同的子问题:
如果我们要计算 x n x ^ n xn 那么我们先计算 x n / 2 x ^ {n / 2} xn/2, 通过这样的方法我们就可以将计算n次方的时间复杂度降到 l o g 2 n log _2 ^ n log2n
那么答题思路就是如上所示。
细节:
当n = − 2 31 -2 ^ {31} −231的时候我们将它转成正数会越界,所以我们在转化之前将它转成
longlong
即可解决;
代码
cpp
class Solution {
public:
double myPow(double x, int n)
{
return n < 0 ? 1.0 / pow(x, -(long long)n) : pow(x, n);
}
double pow(double x, long long n)
{
if(n == 0) return 1;
double tmp = pow(x, n / 2);
return n % 2 == 0 ? tmp * tmp : tmp * tmp * x;
}
};
复杂度分析
时间复杂度:
采用了快速幂的算法思路我们只需要O( l o g n log^n logn)的复杂度即可解决问题;
空间复杂度:
每次递归中都声明了一个临时变量
tmp
,所以空间复杂度是O( l o g n log ^ n logn);