刚学C语言那会儿,我盯着键盘上的符号看了半天——加减乘除都有对应的运算符,可那个小小的乘方符号(比如数学里的²)跑哪儿去了?难道C语言里不能直接算乘方?这事儿让我纠结了好几天,直到后来才发现原来有这些操作…
▍手动实现最原始的方法 既然没有现成的乘方符号,咱们就自己造轮子。比如说要算3的4次方,不就是3×3×3×3吗?这时候循环语句就派上用场了。
举个实在的例子:要计算base的exponent次方 c int result = 1; for(int i=0; i<exponent; i++){ result *= base; } 但这时候你可能会问:要是碰到0次方怎么办?负数次方又该怎么处理?这时候就需要在循环前加个判断: – 任何数的0次方都是1(0的0次方除外) – 负指数需要先转成正数计算,最后取倒数 – 记得处理base为0的特殊情况
▍系统自带的快捷方式 其实C语言在里藏着pow()这个函数。用起来特别简单: c double ans = pow(2, 5); // 计算2的5次方 不过这里有个坑要注意:pow函数返回的是double类型。如果直接赋值给整型变量,可能会出现精度丢失。比如pow(2,3)理论上应该返回8,但实际可能是7.999999…
▍更高级的骚操作 给想装逼的同学们推荐递归写法: c double power(double base, int exp){ if(exp == 0) return 1; return base * power(base, exp-1); } 不过说实话,这种写法虽然看起来酷,但效率比循环差远了。特别是当指数很大的时候,递归深度太大会导致栈溢出。
▍实际写代码时容易踩的雷 上周帮学弟调试代码,他死活算不对3的10次方。最后发现是变量类型没选对——用int的话最大值才到32767,3的15次方就会溢出。所以重点来了: – 小指数用int足够(10次以内) – 中等规模用long – 大数运算得上unsigned long long – 浮点数记得用double
还有同学问:”为什么我的pow函数报错?”八成是忘记包含头文件了,或者在编译时没加-lm参数。在Linux下编译得这么写: bash gcc program.c -lm
▍性能优化小技巧 当需要频繁计算乘方时,可以试试位运算加速。比如算2的n次方时: c int result = 1 << n; // 等价于2的n次方 不过这招只对2的幂次有效,其他基数还是得老老实实算。
小编当年学这个的时候,整整花了一周才搞明白这些门道。现在把这些经验打包送你们,刚开始可能会有点绕,多写几次就顺手了。下次要是再看到别人代码里出现^符号,记得提醒他——在C语言里那可不是乘方,是位异或运算符啊!
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