如果让你求解 2 的 n 次方,并且不能使用系统自带的 pow 函数,你会怎么做呢?这还不简单,连续让 n 个 m 相乘就行了,代码如下:
int pow(int n)
{
int tmp = 1;
for (int i = 1; i <= n; i++)
{
tmp = tmp * m;
}
return tmp;
}
不过你要是这样做的话,我只能呵呵,时间复杂度为 O(n) 了,怕是小学生都会!如果让你用位运算来做,你会怎么做呢?
我举个例子吧,例如 n = 13,则 n 的二进制表示为 1101, 那么 m 的 13 次方可以拆解为:
m^1101 = m^0001 * m^0100 * m^1000。
我们可以通过 & 1和 >>1 来逐位读取 1101,为1时将该位代表的乘数累乘到最终结果。直接看代码吧,反而容易理解:
int pow(int n)
{
int sum = 1;
int tmp = m;
while (n != 0)
{
if (n & 1 == 1)
{
sum *= tmp;
}
tmp *= tmp;
n = n >> 1;
}
return sum;
}
时间复杂度近为 O(logn),而且看起来很牛逼。
注意:这里说一下,位运算很多情况下都是很二进制扯上关系的,所以我们要判断是否是否位运算,很多情况下都会把他们拆分成二进制,然后观察特性,或者就是利用与,或,异或的特性来观察,总之,我觉得多看一些例子,加上自己多动手,就比较容易上手了。