算法系列之冪運(yùn)算

本題來自Leetcode
題目傳送門
難度:中等
編程語言:Go

1. 背景

看了不少其他人提交的答案,發(fā)現(xiàn)Golang的答案特別少爆安,且很多都存在同一個(gè)問題:精度鹦蠕。

Go的浮點(diǎn)數(shù)精度范圍有限谣蠢,對于超過精度的返回值會不準(zhǔn)確吼渡,但貌似很多人并沒有意識到這個(gè)問題,或者說不知道怎么處理于是略過了這個(gè)問題弄砍。

本文會按照:題目介紹-> 解題思路分析 -> 源碼展示的方式造锅,來完成這一作業(yè)置逻。

2. 題目介紹

實(shí)現(xiàn) pow(x, n) ,即計(jì)算 x 的整數(shù) n 次冪函數(shù)(即x^n )备绽。

樣例:

示例 1:
    輸入:x = 2.00000, n = 10
    輸出:1024.00000
示例 2:
    輸入:x = 2.10000, n = 3
    輸出:9.26100
示例 3:
    輸入:x = 2.00000, n = -2
    輸出:0.25000

提示:

  1. -100.0 < x < 100.0

  2. -2^{31} <= n <=2^{31}-1

  3. -10^4 <= x^n <= 10^4

3. 解析思路

簡單方法券坞,直接調(diào)用內(nèi)置math函數(shù)庫。 重復(fù)造輪子方法:按照快速降冪的思路肺素,將n折半恨锚,計(jì)算因子擴(kuò)大為2次冪。n折半后是奇數(shù)倍靡,則需要單獨(dú)??計(jì)算因子猴伶。

所謂降冪,其實(shí)就是利用了冪函數(shù)的運(yùn)算法則:x^n =(x2)(n/2) ,來減少需要運(yùn)算的次數(shù)他挎。尤其是在冪n比較大時(shí)筝尾,具備良好的性能優(yōu)勢。

4. 源碼展示

公用方法办桨,保留結(jié)果的8位精度筹淫。

func roundFloat(r float64) float64 {
    return float64(int(r*10000000)) / 10 / 1000000
}

簡單方法實(shí)現(xiàn)

func myPowSimple(x float64, n int) float64 {
    return roundFloat(math.Pow(x, float64(n)))
}

快速降冪:

func myPowFast(x float64, n int) float64 {
    switch {
    case n == 0 || x == 1:
         return 1
    case x == 0:
            return 0
    }
    if n < 0 {
        n = -n
        x = 1 / x
    }
    result := 1.0
    for i := n; i > 0; i = i / 2 {
        if i%2 != 0 {
           result *= x
        }
        x *= x
    }
    return roundFloat(result)
}

Leetcode運(yùn)算結(jié)果: 兩種方法均得到以下數(shù)據(jù):

執(zhí)行用時(shí): 0ms
內(nèi)存消耗: 1.9 MB

生活依然要繼續(xù),每天拿出半個(gè)小時(shí)呢撞,放下焦慮损姜,用行動來積累更好的自己,我們一起加油殊霞!

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