leetcode--Sqrt(x)

题目:https://leetcode.com/problems/sqrtx/ 也就是求X的平方根啦!

有两种方法求解:

1)直接通过X的平方根小于X/2 +1这个条件进行判断,进行二分搜索。

源代码如下:

class Solution {
public:
    int mySqrt(int x) {
        if(x == 0)
            return 0;
       long long int low = 0;//此处是long long 类型
       long long int high = x/2 + 1;//平方根不会大于其除以2加1的值
       while(low <= high)
       {
           long long mid =(low + high)/2;
           if(mid*mid == x)
               return mid;
           else if(mid*mid > x)
               high = mid-1;
           else
               low = mid + 1;
       }
       if(low > high)
           return high*high > x ? high-1:high;
    }
};
这其中有类型转换的知识在里面,长类型向短类型转化,不会改变其值~但是相反就不成立啦。

2)牛顿迭代法。牛顿迭代法详解:

 牛顿迭代法

leetcode--Sqrt(x)_第1张图片

   为了方便理解,就先以本题为例:

   计算x2 = n的解,令f(x)=x2-n,相当于求解f(x)=0的解,如左图所示。

   首先取x0,如果x0不是解,做一个经过(x0,f(x0))这个点的切线,与x轴的交点为x1

   同样的道理,如果x1不是解,做一个经过(x1,f(x1))这个点的切线,与x轴的交点为x2

   以此类推。

   以这样的方式得到的xi会无限趋近于f(x)=0的解。

   判断xi是否是f(x)=0的解有两种方法:

   一是直接计算f(xi)的值判断是否为0,二是判断前后两个解xi和xi-1是否无限接近。

 

经过(xi, f(xi))这个点的切线方程为f(x) = f(xi) + f’(xi)(x - xi),其中f'(x)为f(x)的导数,本题中为2x。令切线方程等于0,即可求出xi+1=xi - f(xi) / f'(xi)。

继续化简,xi+1=xi - (xi- n) / (2xi) = xi - xi / 2 + n / (2xi) = xi / 2 + n / 2xi = (xi + n/xi) / 2。

有了迭代公式,程序就好写了。关于牛顿迭代法,可以参考wikipedia以及百度百科


源代码:

 
 
class Solution {
public:
    int mySqrt(int x) {
        if(x == 0)
            return 0;
        double first = 1;
        double last = 0;
        while(first != last)
        {
            last = first;
            first = (first + x/first)/2;
        }
        return first;
    }
};






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