【力扣 50】Pow(x, n) C++题解(数学+递归+快速幂)

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实现 pow(x, n) ,即计算 x 的整数 n 次幂函数(即,xn )。

示例 1:

输入:x = 2.00000, n = 10 输出:1024.00000 示例 2:

输入:x = 2.10000, n = 3 输出:9.26100 示例 3:

输入:x = 2.00000, n = -2 输出:0.25000 解释:2-2 = 1/22 = 1/4 = 0.25

提示:

-100.0 < x < 100.0 -231 <= n <= 231-1 n 是一个整数 要么 x 不为零,要么 n > 0 。 -104 <= xn <= 104


思路

函数myPow是主函数,调用了qpow函数进行实际的计算。qpow函数的参数是底数x和指数n。在qpow函数中,首先检查指数n是否为0,如果为0,则直接返回1,因为任何数的0次方都为1。

如果指数n小于0,那么计算的是xnx^{-n},即1/xn1/x^n,因此返回1/qpow(x,n)1/\text{qpow}(x, -n)

如果指数n为奇数,那么xn=xn1×xx^n = x^{n-1} \times x,因此返回qpow(x,n1)×x\text{qpow}(x, n-1) \times x

如果指数n为偶数,那么xn=(xn/2)2x^n = (x^{n/2})^2,这里为了避免重复计算,用tmp变量保存了xn/2x^{n/2}的结果,然后返回tmp×tmptmp \times tmp


AC代码

/*
 * @lc app=leetcode.cn id=50 lang=cpp
 *
 * [50] Pow(x, n)
 */

// @lc code=start
class Solution {
   public:
	double myPow(double x, int n) { return qpow(x, n); }

	double qpow(double x, long long n) {
		if (!n) {
			return 1;
		}
		if (n < 0) {
			return 1 / qpow(x, -n);
		}
		if (n % 2 == 1) {
			return qpow(x, n - 1) * x;
		} else {
			double tmp = qpow(x, n / 2);
			return tmp * tmp;
		}
	}
};
// @lc code=end