
快速幂算法(c++)
数学中的“幂”,是“幂”这个字面意思的引申,“幂”原指盖东西的布巾,数学中“幂”是一个数自乘若干次的形式,而乘方的表示是通过在一个数字上加上标的形式来实现的,故这就像在一个数上“盖上了一头巾”,在现实中盖头巾又有升级的意思,所以把乘方叫做幂正好契合了数学中指数级数快速增长含义,形式上也很契合,所以叫做幂。比如3个2相乘,可以写作这个形式,也可以写成2*2*2但是这样太慢了,要执行b次c=c*a,有
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幂
数学中的“幂”,是“幂”这个字面意思的引申,“幂”原指盖东西的布巾,数学中“幂”是一个数自乘若干次的形式,而乘方的表示是通过在一个数字上加上标的形式来实现的,故这就像在一个数上“盖上了一头巾”,在现实中盖头巾又有升级的意思,所以把乘方叫做幂正好契合了数学中指数级数快速增长含义,形式上也很契合,所以叫做幂。
比如3个2相乘,可以写作这个形式,也可以写成
2*2*2
如果要算a的b次方,可以:
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
int a,b,c=1;//想想c为什么赋值为1
cin>>a>>b;
for(int i=1;i<=b;i++)
{
c=c*a;
}
cout<<c<<endl;
return 0;
}
但是这样太慢了,要执行b次c=c*a,有没有办法能优化呢?
快速幂
这个时候就要提到快速幂的思想了。
我们都知道,
所以我们就可以把拆解。
然后用就可以得出结果了。
要注意的是,c++里的“/”默认是整除运算,所以当指数是奇数时,要再乘一个底数。
另外,当b==0&&a!=0时,=1,这是边界条件。
但是这样还是太慢了(好像反而变慢了?)。
优化
掏出神器——空间换时间!
把计算过的存进
里面,如果遇到重复计算,就可以直接使用
里的数据,不用再计算了。
代码
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
long long power[1005]={0};//记忆数组
long long ksm(int a,int b)
{
if(b==0&&a>=1) return 1;//边界条件
else if(power[b]!=0) return power[b]; //访问数组里的数据
else if(b==1)//指数为1,小优化
{
return a;
}
else if(b%2==0)//指数为奇数
{
long long jg=ksm(a,b/2)*ksm(a,b/2);
power[b]=jg;
return jg;
}
else //指数为偶数
{
long long jg=ksm(a,b/2)*ksm(a,b/2)*a;
power[b]=jg;
return jg;
}
}
//我是原创 yuanyuan_114514
int main()
{
long long a,b;
cin>>a>>b;
cout<<ksm(a,b)<<endl;
return 0;
}
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