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C语言快速幂(入门讲解)-创新互联

  新手在平时刷题或者入门竞赛的时候,经常遇到一些需要我们求一个数的n次方的情况,数学表示为X^n。

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  一般在这种时候,我们大多会采用两种思路:

一、循环求解。

#includeint main(void){
    int x,n;
    int result=1;
    scanf("%d%d",&x,&n);
    for(int i=0;i

二、使用pow函数。

#include//pow需要的前缀
pow(x,n);

这两种情况都能解决一定的问题,但也存在不足。

这两种方法都不能表示超大数,比如2^1000000000;因为它超出了int 乃至long long以及double的限制。这时候可以进行mod运算。题目一般要求求出结果%MOD的数;

(a*b)%n=(a%n*b%n)%n;

当然,使用mod能使我们解决超大数的问题,但对于第一种来说要耗费大量时间,即时间超限。

对于pow函数则难以进行求模运算(求模就是求余数),因为pow的返回值是double类型,而%只能用于int之类的整形。即使进行强制类型转换,pow也是先求出超大数的结果再求模,而pow的结果已经超限;

所以这就要用到快速幂。

原理就是减少第一种方法的循环次数。

我们快速幂算法的核心思想就是每一步都把指数分成两半,而相应的底数做平方运算。这样不仅能把非常大的指数给不断变小,所需要执行的循环次数也变小,而最后表示的结果却一直不会变。

比如:2^4=2^2^2我们可以让底数直接平方,上面的指数就可以减半,缩小了循环次数;

如果遇到指数是奇数的情况我们单独让结果乘以底数,之后继续上面的运算。代码如下:

#includelong long fastPower(long long base, long long power) {//这里写为函数形式,也可直接放入主函数中
    long long result = 1;
    while (power >0) {
        if (power % 2 == 1) {//判断奇偶
            result = result * base % 1000;
        }
        power = power / 2;//指数减半,整型变量不保留小数,奇数也可直接除
        base = (base * base) % 1000;//底数平方
    }
    return result;
}
int main(){
	long long x,y;
	scanf("%lld%lld",&x,&y);
	printf("%lld",fastPower(x,y));
	return 0;
}

以上就是对c语言中求次方的简单讲解,欢迎评论指正和补充!!!

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