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  • 功能性测试边界值测试负面性测试不管如何,一定要保证自己代码考虑的全面,而不要简单地猜想用户的输入一定是正确的,只是去实现功能。通常你编写一个能接受住考验的代码,会让面试官对你刮目相看,你可以不厉害,但...

    我们在处理一道编程面试题的时候,通常除了注意代码规范以外,千万要记得自己心中模拟一个单元测试。主要通过三方面来处理。

    功能性测试

    边界值测试

    负面性测试

    不管如何,一定要保证自己代码考虑的全面,而不要简单地猜想用户的输入一定是正确的,只是去实现功能。通常你编写一个能接受住考验的代码,会让面试官对你刮目相看,你可以不厉害,但已经充分说明了你的靠谱。

    今天我们的面试题目是:

    面试题:尝试实现 Java 的 Math.pow(double base,int exponent) 函数算法,计算 base 的 exponent 次方,不得使用库函数,同时不需要考虑大数问题。

    面试题来源于《剑指 Offer》第 11 题,数字的整数次方。

    不要介意 Java 真正的方法是 Math.pow(double var1,double var2)。

    由于不需要考虑大数问题,不少小伙伴心中暗自窃喜,这题目也太简单了,给我撞上了,运气真好,于是直接写出下面的代码:

    public class Test11 {

    private static double power(double base, int exponent) {

    double result = 1.0;

    for (int i = 0; i < exponent; i++) {

    result *= base;

    }

    return result;

    }

    public static void main(String[] args) {

    System.out.println(power(2, 2));

    System.out.println(power(2, 4));

    System.out.println(power(3, 1));

    System.out.println(power(3, 0));

    }

    }

    写的快自然是好事,如果正确的话会被面试官认为是思维敏捷。但如果考虑不周的话,恐怕就极容易被面试官认为是不靠谱的人了。在技术能力和靠谱度之间,大多数面试官更青睐于靠谱度。

    我们上面确实做到了功能测试,但面试官可能会直接提示我们,假设我们的 exponent 输入一个负值,能得到正确值么?

    跟着自己的代码走一遍,终于意识到了这个问题,当 exponent 为负数的时候,循环根本就进不去,无论输入的负数是什么,都会返回 1.0,这显然是不正确的算法。

    我们在数学中学过,给一个数值上负数次方,相当于给这个数值上整数次方再求倒数。

    意识到这点,我们修正一下代码。

    public class Test11 {

    private static double power(double base, int exponent) {

    // 因为除了 0 以外,任何数值的 0 次方都为 1,所以我们默认为 1.0;

    // 0 的 0 次方,在数学书是没有意义的,为了贴切,我们也默认为 1.0

    double result = 1.0;

    // 处理负数次方情况

    boolean isNegetive = false;

    if (exponent < 0) {

    isNegetive = true;

    exponent = -exponent;

    }

    for (int i = 0; i < exponent; i++) {

    result *= base;

    }

    if (isNegetive)

    return 1 / result;

    return result;

    }

    public static void main(String[] args) {

    System.out.println(power(2, 2));

    System.out.println(power(2, 4));

    System.out.println(power(3, 1));

    System.out.println(power(3, -1));

    }

    }

    我们在代码中增加了一个判断是否为负数的 isNegetive 变量,当为负数的时候,我们就置为 true,并计算它的绝对值次幂,最后返回结果的时候返回它的倒数。

    面试官看到这样的代码,可能就有点按捺不住内心的怒火了,不过由于你此前一直面试回答的较好,也打算再给你点机会,面试官提示你,当 base 传入 0,exponent 传入负数,会怎样?

    瞬间发现了自己的问题,这不是犯了数学最常见的问题,给 0 求倒数么?

    虽然 Java 的 Math.pow() 方法也存在这个问题,但我们这里忽略不计。

    于是马上更新代码。

    public class Test11 {

    private static double power(double base, int exponent) {

    // 因为除了 0 以外,任何数值的 0 次方都为 1,所以我们默认为 1.0;

    // 0 的 0 次方,在数学书是没有意义的,为了贴切,我们也默认为 1.0

    double result = 1.0;

    // 处理底数为 0 的情况,底数为 0 其他任意次方结果都应该是 0

    if (base == 0)

    return 0.0;

    // 处理负数次方情况

    boolean isNegetive = false;

    if (exponent < 0) {

    isNegetive = true;

    exponent = -exponent;

    }

    for (int i = 0; i < exponent; i++) {

    result *= base;

    }

    if (isNegetive)

    return 1 / result;

    return result;

    }

    public static void main(String[] args) {

    System.out.println(power(2, 2));

    System.out.println(power(2, 4));

    System.out.println(power(3, 1));

    System.out.println(power(0, -1));

    }

    }

    有了上一次的经验,这次并不敢直接上交代码了,而是认真检查边界值和各种情况。检查 1 遍,2 遍,均没有发现问题,提交代码。

    计算机表示小数均有误差,这个在 Python 中尤其严重,但经数次测试,《剑指 Offer》中讲的双精度误差问题似乎在 Java 的 == 运算符中并不存在。如有问题,欢迎指正。

    上面的代码基本还算整,健壮性也还不错,但面试官可能还想问问有没有更加优秀的算法。

    仔细查看,确实似乎是有办法优化的,比如我们要求 power(2,16) 的值,我们只需要先求出 2 的 8 次方,再平方就可以了;以此类推,我们计算 2 的 8 次方的时候,可以先计算 2 的 4 次方,然后再做平方运算.....妙哉妙哉!

    需要注意的是,如果我们的幂数为奇数的话,我们需要在最后再乘一次我们的底数。

    我们尝试修改代码如下:

    public class Test11 {

    private static double power(double base, int exponent) {

    // 因为除了 0 以外,任何数值的 0 次方都为 1,所以我们默认为 1.0;

    // 0 的 0 次方,在数学书是没有意义的,为了贴切,我们也默认为 1.0

    double result = 1.0;

    // 处理底数为 0 的情况,底数为 0 其他任意次方结果都应该是 0

    if (base == 0)

    return 0.0;

    // 处理负数次方情况

    boolean isNegetive = false;

    if (exponent < 0) {

    isNegetive = true;

    exponent = -exponent;

    }

    result = getTheResult(base, exponent);

    if (isNegetive)

    return 1 / result;

    return result;

    }

    private static double getTheResult(double base, int exponent) {

    // 如果指数为0,返回1

    if (exponent == 0) {

    return 1;

    }

    // 指数为1,返回底数

    if (exponent == 1) {

    return base;

    }

    // 递归求一半的值

    double result = getTheResult(base, exponent >> 1);

    // 求最终值,如果是奇数,还要乘一次底数

    result *= result;

    if ((exponent & 0x1) == 1) {

    result *= base;

    }

    return result;

    }

    public static void main(String[] args) {

    System.out.println(power(2, 2));

    System.out.println(power(2, 4));

    System.out.println(power(3, -1));

    System.out.println(power(0.1, 2));

    }

    }

    完美解决。

    在提交代码的时候,还可以主动提示面试官,我们在上面用右移运算符代替了除以 2,用位与运算符代替了求余运算符 % 来判断是一个奇数还是一个偶数。让他知道我们对编程的细节真的很重视,这大概也就是细节决定成败吧。一两个细节的打动说不定就让面试官下定决心给我们发放 Offer 了。

    位运算的效率比乘除法及求余运算的效率要高的多。

    因为移位指令占 2 个机器周期,而乘除法指令占 4 个机器周期。从硬件上看,移位对硬件更容易实现,所以我们更优先用移位。

    好了,今天我们的面试精讲就到这里,我们明天再见!

    展开全文
  • 1024.00000示例2:输入: 2.10000, 3输出: 9.26100示例3:输入: 2.00000, -2输出: 0.25000解释: 2-2 = 1/22 = 1/4 = 0.25来源:力扣(LeetCode)链接:https://leetcode-cn.com/problems/powx-npublic double myPow(d...

    示例 1:

    输入: 2.00000, 10

    输出: 1024.00000

    示例 2:

    输入: 2.10000, 3

    输出: 9.26100

    示例 3:

    输入: 2.00000, -2

    输出: 0.25000

    解释: 2-2 = 1/22 = 1/4 = 0.25

    来源:力扣(LeetCode)

    链接:https://leetcode-cn.com/problems/powx-n

    public double myPow(double x, int n) {

    //核心思想主要还是折半,把原本比较大的这个幂变成原来的一半,这样结果就可以通过这个一半的幂相乘来组成了

    if (n == 0) {//任何数的0次幂都是1

    return 1;

    }

    //把这个问题转换成更小的问题进行解决

    double half = myPow(x,n/2);

    //如果是个偶数的话,就正好是一半幂的乘积

    if (n%2 == 0) {

    return half*half;

    }

    //如果是奇数并且n>0的话

    if(n > 0) {

    return half*half*x;

    }

    return half*half/x;

    }

    经典的把一个相对较大的问题使用折半的方法转换成较小的问题,代码注释中也写明了解释。

    还有另一种相同的思想,只是用循环来实现的,如下:

    public double myPow(double x, int n) {

    double res = 1.0;

    int i = n;

    while (i != 0) {

    //如果是奇数,那么还要多乘一个x

    if (i%2 != 0) {

    res *= x;

    }

    //偶数直接自我平方

    x *= x;

    //折半

    i /= 2;

    }

    //判断n的正负来返回正确答案

    return n < 0 ? 1/res : res;

    }

    展开全文
  • 面试 5:手写 Javapow() 实现。 我们在处理一道编程面试题的时候,通常除了注意代码规范以外,千万要记得自己心中模拟一个单元测试。主要通过三方面来处理。 功能性测试 边界值测试 负面性测试 不管如何,一定...

    面试 5:手写 Java 的 pow() 实现。

    我们在处理一道编程面试题的时候,通常除了注意代码规范以外,千万要记得自己心中模拟一个单元测试。主要通过三方面来处理。

    • 功能性测试
    • 边界值测试
    • 负面性测试

    不管如何,一定要保证自己代码考虑的全面,而不要简单地猜想用户的输入一定是正确的,只是去实现功能。通常你编写一个能接受住考验的代码,会让面试官对你刮目相看,你可以不厉害,但已经充分说明了你的靠谱。

    今天我们的面试题目是:

    面试题:尝试实现 Java 的 Math.pow(double base,int exponent) 函数算法,计算 base 的 exponent 次方,不得使用库函数,同时不需要考虑大数问题。

    面试题来源于《剑指 Offer》第 11 题,数字的整数次方。

    不要介意 Java 真正的方法是 Math.pow(double var1,double var2)。

    由于不需要考虑大数问题,不少小伙伴心中暗自窃喜,这题目也太简单了,给我撞上了,运气真好,于是直接写出下面的代码:

    public class Test11 {
    
        private static double power(double base, int exponent) {
            double result = 1.0;
            for (int i = 0; i < exponent; i++) {
                result *= base;
            }
            return result;
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println(power(2, 2));
            System.out.println(power(2, 4));
            System.out.println(power(3, 1));
            System.out.println(power(3, 0));
        }
    }
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    写的快自然是好事,如果正确的话会被面试官认为是思维敏捷。但如果考虑不周的话,恐怕就极容易被面试官认为是不靠谱的人了。在技术能力和靠谱度之间,大多数面试官更青睐于靠谱度。

    我们上面确实做到了功能测试,但面试官可能会直接提示我们,假设我们的 exponent 输入一个负值,能得到正确值么?

    跟着自己的代码走一遍,终于意识到了这个问题,当 exponent 为负数的时候,循环根本就进不去,无论输入的负数是什么,都会返回 1.0,这显然是不正确的算法。

    我们在数学中学过,给一个数值上负数次方,相当于给这个数值上整数次方再求倒数。

    意识到这点,我们修正一下代码。

    public class Test11 {
    
        private static double power(double base, int exponent) {
            // 因为除了 0 以外,任何数值的 0 次方都为 1,所以我们默认为 1.0;
            // 0 的 0 次方,在数学书是没有意义的,为了贴切,我们也默认为 1.0
            double result = 1.0;
            // 处理负数次方情况
            boolean isNegetive = false;
            if (exponent < 0) {
                isNegetive = true;
                exponent = -exponent;
            }
            for (int i = 0; i < exponent; i++) {
                result *= base;
            }
            if (isNegetive)
                return 1 / result;
            return result;
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println(power(2, 2));
            System.out.println(power(2, 4));
            System.out.println(power(3, 1));
            System.out.println(power(3, -1));
        }
    }
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    我们在代码中增加了一个判断是否为负数的 isNegetive 变量,当为负数的时候,我们就置为 true,并计算它的绝对值次幂,最后返回结果的时候返回它的倒数。

    面试官看到这样的代码,可能就有点按捺不住内心的怒火了,不过由于你此前一直面试回答的较好,也打算再给你点机会,面试官提示你,当 base 传入 0,exponent 传入负数,会怎样?

    瞬间发现了自己的问题,这不是犯了数学最常见的问题,给 0 求倒数么?

    虽然 Java 的 Math.pow() 方法也存在这个问题,但我们这里忽略不计。

    于是马上更新代码。

    public class Test11 {
    
    
        private static double power(double base, int exponent) {
            // 因为除了 0 以外,任何数值的 0 次方都为 1,所以我们默认为 1.0;
            // 0 的 0 次方,在数学书是没有意义的,为了贴切,我们也默认为 1.0
            double result = 1.0;
            // 处理底数为 0 的情况,底数为 0 其他任意次方结果都应该是 0
            if (base == 0)
                return 0.0;
            // 处理负数次方情况
            boolean isNegetive = false;
            if (exponent < 0) {
                isNegetive = true;
                exponent = -exponent;
            }
            for (int i = 0; i < exponent; i++) {
                result *= base;
            }
            if (isNegetive)
                return 1 / result;
            return result;
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println(power(2, 2));
            System.out.println(power(2, 4));
            System.out.println(power(3, 1));
            System.out.println(power(0, -1));
        }
    }
    复制代码

    有了上一次的经验,这次并不敢直接上交代码了,而是认真检查边界值和各种情况。检查 1 遍,2 遍,均没有发现问题,提交代码。

    计算机表示小数均有误差,这个在 Python 中尤其严重,但经数次测试,《剑指 Offer》中讲的双精度误差问题似乎在 Java 的 == 运算符中并不存在。如有问题,欢迎指正。

    上面的代码基本还算整,健壮性也还不错,但面试官可能还想问问有没有更加优秀的算法。

    仔细查看,确实似乎是有办法优化的,比如我们要求 power(2,16) 的值,我们只需要先求出 2 的 8 次方,再平方就可以了;以此类推,我们计算 2 的 8 次方的时候,可以先计算 2 的 4 次方,然后再做平方运算.....妙哉妙哉!

    需要注意的是,如果我们的幂数为奇数的话,我们需要在最后再乘一次我们的底数。

    我们尝试修改代码如下:

    public class Test11 {
        private static double power(double base, int exponent) {
            // 因为除了 0 以外,任何数值的 0 次方都为 1,所以我们默认为 1.0;
            // 0 的 0 次方,在数学书是没有意义的,为了贴切,我们也默认为 1.0
            double result = 1.0;
            // 处理底数为 0 的情况,底数为 0 其他任意次方结果都应该是 0
            if (base == 0)
                return 0.0;
            // 处理负数次方情况
            boolean isNegetive = false;
            if (exponent < 0) {
                isNegetive = true;
                exponent = -exponent;
            }
            result = getTheResult(base, exponent);
            if (isNegetive)
                return 1 / result;
            return result;
        }
    
        private static double getTheResult(double base, int exponent) {
            // 如果指数为0,返回1
            if (exponent == 0) {
                return 1;
            }
            // 指数为1,返回底数
            if (exponent == 1) {
                return base;
            }
            // 递归求一半的值
            double result = getTheResult(base, exponent >> 1);
            // 求最终值,如果是奇数,还要乘一次底数
            result *= result;
            if ((exponent & 0x1) == 1) {
                result *= base;
            }
            return result;
    
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println(power(2, 2));
            System.out.println(power(2, 4));
            System.out.println(power(3, -1));
            System.out.println(power(0.1, 2));
        }
    }
    复制代码

    完美解决。

    在提交代码的时候,还可以主动提示面试官,我们在上面用右移运算符代替了除以 2,用位与运算符代替了求余运算符 % 来判断是一个奇数还是一个偶数。让他知道我们对编程的细节真的很重视,这大概也就是细节决定成败吧。一两个细节的打动说不定就让面试官下定决心给我们发放 Offer 了。

    位运算的效率比乘除法及求余运算的效率要高的多

    因为移位指令占 2 个机器周期,而乘除法指令占 4 个机器周期。从硬件上看,移位对硬件更容易实现,所以我们更优先用移位。

    好了,今天我们的面试精讲就到这里,我们明天再见!

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    展开全文
  • java BigInteger的pow只能输入int ,想要求BigInteger的BigInteger的次方怎么求?
  • 50. Pow(x, n)实现 pow(x, n) ,即计算 x 的 n 次幂函数。示例 1:输入: 2.00000, 10输出: 1024.00000示例 2:输入: 2.10000, 3输出: 9.26100示例 3:输入: 2.00000, -2输出: 0.25000解释: 2-2 = 1/22 = 1/4 = 0.25说明...

    50. Pow(x, n)

    实现 pow(x, n) ,即计算 x 的 n 次幂函数。

    示例 1:

    输入: 2.00000, 10

    输出: 1024.00000

    示例 2:

    输入: 2.10000, 3

    输出: 9.26100

    示例 3:

    输入: 2.00000, -2

    输出: 0.25000

    解释: 2-2 = 1/22 = 1/4 = 0.25

    说明:

    -100.0 < x < 100.0

    n 是 32 位有符号整数,其数值范围是 [−231, 231 − 1] 。

    PS:

    使用折半计算,每次把n缩小一半,这样n最终会缩小到0,任何数的0次方都为1,这时候我们再往回乘,如果此时n是偶数,直接把上次递归得到的值算个平方返回即可,如果是奇数,则还需要乘上个x的值。还有一点需要引起我们的注意的是n有可能为负数,对于n是负数的情况,我们可以先用其绝对值计算出一个结果再取其倒数即可。我们让i初始化为n,然后看i是否是2的倍数,是的话x乘以自己,否则res乘以x,i每次循环缩小一半,直到为0停止循环。最后看n的正负,如果为负,返回其倒数。

    class Solution {

    public double myPow(double x, int n) {

    double res = 1.0;

    for(int i = n; i != 0; i /= 2){

    if(i % 2 != 0){

    res *= x;

    }

    x *= x;

    }

    return n < 0 ? 1 / res : res;

    }

    }

    展开全文
  • 使用java实现pow(x,n)函数

    千次阅读 2017-10-16 00:07:21
    题目:实现Pow(x, n) 题目要求: 记住一个整数在-2147483648和2147483647的值之间 如果n = -2147483648,那么-n = 2147483648; 因此-n大于最大可能的整数值,因此-n不是整数。并记住,myPow的第二个输入...
  • 示例 1: 输入: 2.00000, 10 输出: 1024.00000 示例2: ...来源:力扣(LeetCode)链接:https://leetcode-cn.com/problems/powx-n public double myPow(double x, int n) { //核心思想主要还是...
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  • 50. Pow(x, n)实现 pow(x, n) ,即计算 x 的 n 次幂函数。示例 1:输入: 2.00000, 10输出: 1024.00000示例 2:输入: 2.10000, 3输出: 9.26100示例 3:输入: 2.00000, -2输出: 0.25000解释: 2-2 = 1/22 = 1/4 = 0.25说明...
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  • Java实现 LeetCode 50 Pow(x,n)

    万次阅读 多人点赞 2020-02-15 11:10:50
    50. Pow(x, n) 实现 pow(x, n) ,即计算 x 的 n 次幂函数。 示例 1: 输入: 2.00000, 10 输出: 1024.00000 示例 2: 输入: 2.10000, 3 输出: 9.26100 示例 3: 输入: 2.00000, -2 输出: 0.25000 解释: 2-2 = 1/22 = 1/4...
  • Java LeetCode 50. Pow(x, n)

    2020-12-05 22:54:08
    实现 pow(x, n) ,即计算 x 的 n 次幂函数。 示例 1: 输入: 2.00000, 10 输出: 1024.00000 示例 2: 输入: 2.10000, 3 输出: 9.26100 示例 3: 输入: 2.00000, -2 输出: 0.25000 解释: 2-2 = 1/22 = 1/4 = 0.25 手动...
  • leetcode Pow(x,n) java

    2019-11-15 10:41:12
    实现 pow(x, n) ,即计算 x 的 n 次幂函数。 示例 1: 输入: 2.00000, 10 输出: 1024.00000 示例 2: 输入: 2.10000, 3 输出: 9.26100 示例 3: 输入: 2.00000, -2 输出: 0.25000 解释: 2-2 = 1/22 = 1/4 = 0.25 说明: ...
  • 实现pow函数,使用Java语言

    千次阅读 2017-03-27 11:23:53
    题目类别:实现Pow(x, n) 题目注意点: 记住一个整数在-2147483648和2147483647的值之间 如果n = -2147483648,那么-n = 2147483648; 因此-n大于最大可能的整数值,因此-n不是整数。并记住,myPow的第二个...
  • leetcode-50-Pow(x, n)-java

    2019-01-23 13:54:08
    import java.util.List; /* Pow(x, n) 实现 pow(x, n) ,即计算 x 的 n 次幂函数。 示例 1: 输入: 2.00000, 10 输出: 1024.00000 示例 2: 输入: 2.10000, 3 输出: 9.26100 示例 3: 输入: 2.00000, -2 输出: ...
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  • Leetcode(Java)-50. Pow(x, n)

    2020-02-07 13:13:30
    实现pow(x, n),即计算 x 的 n 次幂函数。 示例 1: 输入: 2.00000, 10 输出: 1024.00000 示例2: 输入: 2.10000, 3 输出: 9.26100 示例3: 输入: 2.00000, -2 输出: 0.25000 解释: 2^-2 = 1/2^2 = 1/4 = 0.25 说明...
  • 50. Pow(x, n)(java)

    2020-01-27 09:06:27
    实现 pow(x, n) ,即计算 x 的 n 次幂函数。 示例 1: 输入: 2.00000, 10 输出: 1024.00000 示例 2: 输入: 2.10000, 3 输出: 9.26100 示例 3: 输入: 2.00000, -2 输出: 0.25000 解释: 2-2 = 1/22 = 1/4 = 0.25 ...
  • 实现 pow(x, n) ,即计算 x 的 n 次幂函数。 示例 1: 输入: 2.00000, 10 输出: 1024.00000 示例 2: 输入: 2.10000, 3 输出: 9.26100 示例 3: 输入: 2.00000, -2 输出: 0.25000 解释: 2-2 = 1/22 = 1/4 = 0.25 ...
  • 实现 pow(x, n) ,即计算 x 的 n 次幂函数。 示例 1: 输入: 2.00000, 10 输出: 1024.00000 示例 2: 输入: 2.10000, 3 输出: 9.26100 示例 3: 输入: 2.00000, -2 输出: 0.25000 解释: 2-2 =...
  • 实现 pow(x, n) ,即计算 x 的 n 次幂函数。 示例 1: 输入: 2.00000, 10 输出: 1024.00000 示例 2: 输入: 2.10000, 3 输出: 9.26100 示例 3: 输入: 2.00000, -2 输出: 0.25000 解释: 2-2 = 1/22 = 1/...
  • 实现 pow(x, n) ,即计算 x 的 n 次幂函数。 示例 1: 输入: 2.00000, 10 输出: 1024.00000 示例 2: 输入: 2.10000, 3 输出: 9.26100 示例 3: 输入: 2.00000, -2 输出: 0.25000 解释: 2-2 = 1/22 = 1/4 = 0.25 说明: ...
  • 实现pow(x, n),即计算 x 的 n 次幂函数。 示例 1: 输入: 2.00000, 10 输出: 1024.00000 示例2: 输入: 2.10000, 3 输出: 9.26100 示例3: 输入: 2.00000, -2 输出: 0.25000 解释: 2-2 = 1/22 = 1/4 = 0.25 说明: ...
  • 题目: 实现 pow(x, n) ,即计算 x 的 n 次幂函数。 示例 输入: 2.00000, 10 输出: 1024.00000 输入: 2.10000, 3 输出: 9.26100 输入: 2.00000, -2 输出: 0.25000 解释: 2-2 = 1/22 = 1/4 = 0.25 解题思路:快速...

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