【【快速幂】】

首先,快速幂的目的就是做到快速求幂,假设我们要求a^b,按照朴素算法就是把a连乘b次,这样一来时间复杂度是O(b)也即是O(n)级别,快速幂能做到O(logn),快了好多好多。它的原理如下:

  假设我们要求a^b,那么其实b是可以拆成二进制的,该二进制数第i位的权为2^(i-1),例如当b==11时

         a11=a(2^0+2^1+2^3)
        
  11的二进制是1011,11 = 2³×1 + 2²×0 + 2¹×1 + 2º×1,因此,我们将a¹¹转化为算 a2^0*a2^1*a2^3,也就是a1*a2*a8 ,看出来快的多了吧原来算11次,现在算三次,但是这三项貌似不好求的样子….不急,下面会有详细解释。   由于是二进制,很自然地想到用位运算这个强大的工具:&和>> &运算通常用于二进制取位操作,例如一个数 & 1 的结果就是取二进制的最末位。还可以判断奇偶x&1==0为偶,x&1==1为奇。
>>运算比较单纯,二进制去掉最后一位,不多说了,先放代码再解释。

int poww(int a, int b) {
    int ans = 1, base = a;
    while (b != 0) {
        if (b & 1 != 0)
            ans *= base;
            base *= base;
            b >>= 1;
    }
    return ans;
}

二进制的每一位表示 2 的 i 次幂,他们的值刚好等于快速幂中a的每一个幂,所以只需要判断二进制的当前位置是否为0,如果为0,则base*=base,相当于进入下一位的次幂!

手撸代码!

ll pow(ll a ,ll b){
    ll ans=1,base=a;
    while(b!=0){
        if(b&1!=0){
           ans*=base;
        }
        base*=base;
        b>>=1;
    }

    return ans;
}

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