快速冪講解

2021-08-18 11:39:13 字數 694 閱讀 1295

現在給出乙個問題  :計算a的b次方的值

我們很容易想到用乙個迴圈一直累乘就能完成這個計算  

但當a和b很大的時候 這種寫法不僅會造成溢位,而且計算速度非常慢,時間複雜度為o(n)

下面給出另一種寫法,「快速冪」快速冪顧名思義就是快速的計算底數的n次冪,它的時間複雜度為o(log₂n)

大大提高了計算速度。

接下來 我們來講解它的原理:對於我們所要求的a^b中的b,其實是可以按照二進位制被拆分的。

任何數其實都是可以用k個2的n次方相加來表示的(k和n為常數)

例如a^11 = a^(2^0+2^1+2^3),11的二進位制是1011,11 = 2³×1 + 2²×0 + 2¹×1 + 2º×1(以前我們需要計算11次,現在只需要計算三次),這就大大減少了我們的計算時間。

因為運用了二進位制,所以我們很容易想到用強大的位運算子 , 這裡將用到兩個運算子&和 >> ,&是取位運算子,>>是右移運算子,由此我們給出**。。。

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