Python算法例5 x的n次幂

1. 问题描述

实现函数Pow(x,n),计算并返回x的n次幂。

2. 问题示例

Pow(2.1,2)=4.41;Pow(0,1)=0;Pow(1,0)=1。

3.代码实现

递归方法:

首先,考虑几种特殊情况:

  • 如果n等于0,那么任何数的0次幂都是1,所以直接返回1。
  • 如果n小于0,那么x的n次幂等于(1/x)的|n|次幂。因此,我们可以将问题转化为计算pow(1/x, |n|)。

对于其他情况,我们可以按照以下步骤计算x的n次幂:

  1. 如果n是偶数,将问题转化为计算pow(x*x, n/2),即x的平方乘以它自身的(n/2)次幂。
  2. 如果n是奇数,将问题转化为计算x乘以pow(x*x, (n-1)/2),即x乘以x的平方乘以它自身的((n-1)/2)次幂。
def pow(x, n):
    if n == 0:
        return 1
    elif n < 0:
        return 1 / pow(x, -n)
    elif n % 2 == 0:
        return pow(x * x, n // 2)
    else:
        return x * pow(x * x, (n - 1) // 2)
print(pow(2.1, 2))  # 输出: 4.41
print(pow(0, 1))    # 输出: 0
print(pow(1, 0))    # 输出: 1

迭代方法:

另一种方法是使用迭代来计算x的n次幂。我们可以通过循环将n逐步减小,同时累积结果。

def pow(x, n):
    if n == 0:
        return 1

    result = 1
    if n < 0:
        x = 1 / x
        n = -n

    while n > 0:
        if n % 2 == 1:
            result *= x
        x *= x
        n //= 2

    return result


print(pow(2.1, 2))  # 输出: 4.41
print(pow(0, 1))    # 输出: 0
print(pow(1, 0))    # 输出: 1

 运行结果都如下:

Python算法例5 x的n次幂_第1张图片

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