06 实现数值的整数次方

2024-05-28 15:48
文章标签 实现 整数 数值 06 次方

本文主要是介绍06 实现数值的整数次方,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

前言

本博文部分图片, 思路来自于剑指offer 或者编程珠玑

问题描述

这里写图片描述

思路

书中给出了两种思路
设定输入的基数为base, 幂数为exp
思路一 : 构造一个循环, exp次相乘得到结果

思路二 : 在第一种思路的前提下面, 对于输入进行检查, 增加处理负数的情况 [鲁棒性]

思路三 : 在第二种思路的基础上面, 优化求幂的过程, 将pow(3, 7) –decompose–> pow(3, 4) * pow(3, 2) * pow(3, 1), 缓存base的整数次方的结果, 可以节省很多开销

参考代码

/*** file name : Test27PowImp.java* created at : 11:24:06 AM Jun 5, 2015* created by 970655147*/package com.hx.test04;public class Test27PowImp {// 实现pow方法public static void main(String []args) {double base = 3;int exp = 7;double res = pow01(base, exp);Log.log(res);res = pow02(base, exp);Log.log(res);res = pow03(base, exp);Log.log(res);}// 只考虑了exp为正数的情况, 所以不全面, 并且没有考虑base为0的输入public static double pow01(double base, int exp) {double res = 1.0;for(int i=0; i<exp; i++) {res *= base;}return res;}// 考虑了exp为正负数, base可能为0的输入public static double pow02(double base, int exp) {if(eq(base, 0.0) ) {return 1.0;}boolean isPos = true;if(exp < 0) {exp = -exp;isPos = false;}double res = 1.0;for(int i=0; i<exp; i++) {res *= base;}if(! isPos) {res = 1/ res;}return res;}// 考虑了exp为正负数, base可能为0的输入// 优化求幂的过程public static double pow03(double base, int exp) {if(eq(base, 0.0) ) {return 1.0;}boolean isPos = true;if(exp < 0) {exp = -exp;isPos = false;}double res = powUnsigned(base, exp);if(!isPos) {res = 1/ res;}return res;}// 确保exp为正  计算通常情况下的base^exp// 比循环相乘更优   比如 : 2^32 = (2^16)^2 = ((2^8)^2)^2 = (((2^4)^2)^2)^2 = ((((2^2)^2)^2)^2)^2// 乘法的话  会计算2*2*2*....*2[32个2]public static double powUnsigned(double base, int exp) {int tmp = exp;int higestOneBit = -1;int res = 1, baseTmp = (int ) base;if(! eq(lastBase, base)) {powCache.clear();lastBase = base;}while(tmp > 0) {higestOneBit = Integer.highestOneBit(tmp);res = res * getResForHigestOneBit(baseTmp, higestOneBit);tmp -= higestOneBit;}return res;}// 计算base的  higestOneBit, 其中higestOneBit是2的n次方["整数"]// 存在缓存static double lastBase = -1;static Map<Integer, Integer> powCache = new HashMap<Integer, Integer>();private static int getResForHigestOneBit(int base, int higestOneBit) {if(higestOneBit == 1) {return base;}if(powCache.containsKey(higestOneBit)) {return powCache.get(higestOneBit);} else {int half = getResForHigestOneBit(base, (higestOneBit >> 1) );int res = half * half;powCache.put(higestOneBit, res);return res;}}// 判断两个浮点数 是否相等[区间判别]static double minDiff = 0.0000001d;private static boolean eq(double param01, double param02) {if(Math.abs(param01 - param02) < minDiff) {return true;}return false;}}

效果截图

这里写图片描述

总结

是否是对算法三的计算优化有一种叹为观止的感脚?, 对于固定基数[base]的场景, 只用缓存n个pow的结果, 就能够计算base为基数, exp范围为[0-2^(n+1) ) 之间的数据, 而且灰常快

注 : 因为作者的水平有限,必然可能出现一些bug, 所以请大家指出!

这篇关于06 实现数值的整数次方的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1010998

相关文章

分布式锁在Spring Boot应用中的实现过程

《分布式锁在SpringBoot应用中的实现过程》文章介绍在SpringBoot中通过自定义Lock注解、LockAspect切面和RedisLockUtils工具类实现分布式锁,确保多实例并发操作... 目录Lock注解LockASPect切面RedisLockUtils工具类总结在现代微服务架构中,分布

Java使用Thumbnailator库实现图片处理与压缩功能

《Java使用Thumbnailator库实现图片处理与压缩功能》Thumbnailator是高性能Java图像处理库,支持缩放、旋转、水印添加、裁剪及格式转换,提供易用API和性能优化,适合Web应... 目录1. 图片处理库Thumbnailator介绍2. 基本和指定大小图片缩放功能2.1 图片缩放的

Python使用Tenacity一行代码实现自动重试详解

《Python使用Tenacity一行代码实现自动重试详解》tenacity是一个专为Python设计的通用重试库,它的核心理念就是用简单、清晰的方式,为任何可能失败的操作添加重试能力,下面我们就来看... 目录一切始于一个简单的 API 调用Tenacity 入门:一行代码实现优雅重试精细控制:让重试按我

Redis客户端连接机制的实现方案

《Redis客户端连接机制的实现方案》本文主要介绍了Redis客户端连接机制的实现方案,包括事件驱动模型、非阻塞I/O处理、连接池应用及配置优化,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下... 目录1. Redis连接模型概述2. 连接建立过程详解2.1 连php接初始化流程2.2 关键配置参数3. 最大连

Python实现网格交易策略的过程

《Python实现网格交易策略的过程》本文讲解Python网格交易策略,利用ccxt获取加密货币数据及backtrader回测,通过设定网格节点,低买高卖获利,适合震荡行情,下面跟我一起看看我们的第一... 网格交易是一种经典的量化交易策略,其核心思想是在价格上下预设多个“网格”,当价格触发特定网格时执行买

python设置环境变量路径实现过程

《python设置环境变量路径实现过程》本文介绍设置Python路径的多种方法:临时设置(Windows用`set`,Linux/macOS用`export`)、永久设置(系统属性或shell配置文件... 目录设置python路径的方法临时设置环境变量(适用于当前会话)永久设置环境变量(Windows系统

Python对接支付宝支付之使用AliPay实现的详细操作指南

《Python对接支付宝支付之使用AliPay实现的详细操作指南》支付宝没有提供PythonSDK,但是强大的github就有提供python-alipay-sdk,封装里很多复杂操作,使用这个我们就... 目录一、引言二、准备工作2.1 支付宝开放平台入驻与应用创建2.2 密钥生成与配置2.3 安装ali

Spring Security 单点登录与自动登录机制的实现原理

《SpringSecurity单点登录与自动登录机制的实现原理》本文探讨SpringSecurity实现单点登录(SSO)与自动登录机制,涵盖JWT跨系统认证、RememberMe持久化Token... 目录一、核心概念解析1.1 单点登录(SSO)1.2 自动登录(Remember Me)二、代码分析三、

PyCharm中配置PyQt的实现步骤

《PyCharm中配置PyQt的实现步骤》PyCharm是JetBrains推出的一款强大的PythonIDE,结合PyQt可以进行pythion高效开发桌面GUI应用程序,本文就来介绍一下PyCha... 目录1. 安装China编程PyQt1.PyQt 核心组件2. 基础 PyQt 应用程序结构3. 使用 Q

Python实现批量提取BLF文件时间戳

《Python实现批量提取BLF文件时间戳》BLF(BinaryLoggingFormat)作为Vector公司推出的CAN总线数据记录格式,被广泛用于存储车辆通信数据,本文将使用Python轻松提取... 目录一、为什么需要批量处理 BLF 文件二、核心代码解析:从文件遍历到数据导出1. 环境准备与依赖库