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1
两数之和
更新时间: 2023年12月09日
星球
2
两数相加
更新时间: 2023年12月10日
星球
3
无重复字符的最长子串
更新时间: 2023年12月12日
星球
4
寻找两个正序数组的中位数
更新时间: 2023年12月14日
星球
5
最长回文子串
更新时间: 2023年12月18日
星球
6
Z 字行变换
更新时间: 2023年12月26日
星球
7
整数反转
更新时间: 2023年12月28日
星球
8
字符串转成整数
更新时间: 2024年01月01日
星球
9
回文数
更新时间: 2024年01月03日
星球
10
正则式匹配
更新时间: 2024年01月17日
星球
11
盛最多水的容器
更新时间: 2024年01月20日
星球
12
整数转罗马数字
更新时间: 2024年01月21日
星球
13
罗马数字转整数
更新时间: 2024年01月22日
星球
14
最长公共前缀
更新时间: 2024年01月23日
星球
15
三数之和
更新时间: 2024年01月25日
星球
16
最接近的三数之和
更新时间: 2024年01月27日
星球
17
电话号码的字母组合
更新时间: 2024年01月29日
星球
18
四数之和
更新时间: 2024年01月30日
星球
19
删除链表中的倒数第N个节点
更新时间: 2024年01月31日
星球
20
有效的括号
更新时间: 2024年02月01日
星球
21
合并两个有序链表
更新时间: 2024年02月02日
星球
22
括号生成
更新时间: 2024年02月03日
星球
23
合并K个升序链表
更新时间: 2024年02月04日
星球
24
两两交换链表中的节点
更新时间: 2024年02月06日
星球
25
K个一组翻转链表
更新时间: 2024年02月07日
星球
26
删除有序数组中的重复项
更新时间: 2024年02月11日
星球
27
移除元素
更新时间: 2024年02月14日
星球
28
实现 strStr()
更新时间: 2024年02月19日
星球
29
两数相除
更新时间: 2024年02月22日
星球
30
串联所有单词的子串
更新时间: 2024年02月27日
星球
31
下一个排列
更新时间: 2024年02月29日
星球
32
最长有效括号
更新时间: 2024年05月30日
星球
33
搜索旋转排序数组
更新时间: 2024年06月03日
星球
34
在排序数组中查找元素的头尾位置
更新时间: 2024年06月14日
星球
35
搜索插入位置
更新时间: 2024年06月15日
星球
36
有效的数独
更新时间: 2024年06月16日
星球
37
解数独
更新时间: 2024年08月01日
星球
38
外观数列
更新时间: 2024年08月02日
星球
39
组合总和
更新时间: 2024年08月03日
星球
40
组合总和②
更新时间: 2024年08月04日
星球
41
缺失的第一个整数
更新时间: 2024年08月06日
星球
42
接雨水
更新时间: 2024年08月07日
星球
43
字符串相乘
更新时间: 2024年08月08日
星球
44
通配符匹配
更新时间: 2024年09月04日
星球
45
跳跃游戏
更新时间: 2024年09月06日
星球
46
全排列
更新时间: 2024年09月08日
星球
47
全排列②
更新时间: 2024年09月14日
星球
48
旋转图像
更新时间: 2024年09月18日
星球
49
字母异位词分组
更新时间: 2024年09月20日
星球
50
Pow(x, n)
更新时间: 2024年09月29日
星球
51
N 皇后
更新时间: 2024年11月14日
星球
52
N 皇后②
更新时间: 2024年11月14日
星球
53
最大子数组和
更新时间: 2024年11月16日
星球
54
螺旋矩阵
更新时间: 2024年11月20日
星球
55
跳跃游戏
更新时间: 2024年11月21日
星球
56
合并区间
更新时间: 2025年01月26日
星球
57
插入区间
更新时间: 2025年02月01日
星球
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原创
二哥的LeetCode 刷题笔记:050.Pow(x, n) 快速幂算法

二哥瞎逼逼:人生总是起起伏伏,当你以为自己稳了的时候,冷不丁就会跌入谷底。所以当你取得一些成绩的时候,一定要有敬畏之心,不要张扬。时刻牢记自己就是一个普通人,这样你才会更加长久的生命力。LeetCode 有这么多题,你就是要不停的刷,才有希望举一反三。坚持吧,我们一起努力。

题意

实现 pow(x, n) ,即计算 x 的整数 n 次幂函数(即,$x^n$ )。

难度

中等

示例

示例 1:

输入:x = 2.00000, n = 10
输出:1024.00000

示例 2:

输入:x = 2.10000, n = 3
输出:9.26100

示例 3:

输入:x = 2.00000, n = -2
输出:0.25000
解释:2-2 = 1/22 = 1/4 = 0.25

分析 1

在 029.两数相除 中,我们利用了 快速加法 来实现 乘法 ,而Pow(x, n)作为 “乘法Plus版” ,能不能也利用 快速乘法 来实现呢?

当然是可以的!

我们先来考虑二进制拆分,例如7可以用二进制表示为111来表示,转化为十进制就是1 * 1 + 1 * 2 + 1 * 4,那么 $3^7$ 就是 $3^1 * 3^2 * 3^4$,再例如10可以用二进制表示1010来表示,再转化为十进制就是0 * 1 + 1 * 2 + 0 * 4 + 1 * 8,那么 $3^{10}$ 就可以变成 $3^2 * 3^8$ 。

对十进制和二进制之间转化还没有概念的球友可以看看B 站上这个视频,讲的很清晰:

截图来自B 站的三乐大掌柜

发现了没?

我们只需要计算n在二进制表示下,1的位上相应的x的幂即可,然后再将它们相乘即可。

可是这又引出了另外一个问题——总不能从1依次到n算出每个二进制位上对应的幂吧?

实际上并不用这么麻烦,既然用到二进制了,就要善于利用二进制的特性!!!

二进制下的每一位,其实对应着上一位的两倍。假如我们计算的是x的幂,其实计算的是上一位的 平方 。

当n为负数怎么处理呢?

实际上是从 $x^n$ 变成了 $\frac{1}{x^n}$ 的情况,所以还是只需要计算出 $x^n$,然后再用 1 除以结果即可。

来看题解方法:

class Solution {
    public double myPow(double x, int n) {
        // 判断 n 的正负,如果 n > 0 则 f = 1,否则 f = -1
        int f = n > 0 ? 1 : -1;

        // 使用 long 类型存储 n 的绝对值,避免 n 是 Integer.MIN_VALUE 时溢出
        long up = n;
        up = Math.abs(up);

        // 初始化结果为 1
        double res = 1;

        // 快速幂:逐位处理 n 的二进制表示
        while (up > 0) {
            // 如果当前的二进制位为 1,那么将当前的 x 乘到结果中
            if ((up & 1) == 1

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