劍指Offer面試題：10.數值的整數次方
題目：實現函數double Power(doublebase, int exponent)，求base的exponent次方。不得使用庫函數，同時不需要考慮大數問題。在.NET Framework提供的BCL中，Math類實現了一個Pow方法，例如要求2的三次方，可以通過以下代碼實現，double result = Math.Pow(2, 3);本題就是要實現一個類似于該Pow方法的功能。
一、題目：數值的整數次方
題目：實現函數double Power(doublebase, int exponent)，求base的exponent次方。不得使用庫函數，同時不需要考慮大數問題。
在.NET Framework提供的BCL中，Math類實現了一個Pow方法，例如要求2的三次方，可以通過以下代碼實現：
double result = Math.Pow(2, 3);
本題就是要實現一個類似于該Pow方法的功能。
二、解決思路與實現
2.1 不加思索的思路
不需要考慮大數問題，可以在30秒內想到的思路如下：
public double Power(double baseNumber,int exponent) { double result = 1; for (int i = 1; i <= exponent; i++) { result = result * baseNumber; } return result; }
但是，上面的代碼沒有考慮到輸入的指數（exponent）小于1即是零和負數的時候怎么辦，它只考慮了指數是正數的情況。
2.2 全面考慮的思路
?。?）當指數為負數的時候：可以先對指數求絕對值，然后算出次方的結果之后再取倒數。
（2）當底數（base）是零且指數是負數的時候：通過全局代碼或異常告訴調用者參數有誤。
?。?）0的0次方的時候：由于0的0次方在數學上是沒有意義的，因此無論是輸出0還是1都是可以接受的。
public static bool isInvalidInput = false; public static double Power(double baseNumber, int exponent) { isInvalidInput = false; // 當底數（base）是零且指數是負數的時候提示參數非法 if (Equals(baseNumber, 0.0) && exponent < 0) { isInvalidInput = true; return 0.0; } uint absExponent = (uint)exponent; if (exponent < 0) { absExponent = (uint)(-1 * exponent); } double result = PowerWithUintExponent(baseNumber, absExponent); // 當指數為負數的時候需算出次方的結果之后再取倒數 if(exponent < 0) { result = 1.0 / result; } return result; } private static double PowerWithUintExponent(double baseNumber, uint exponent) { double result = 1.0; for (int i = 1; i <= exponent; i++) { result = result * baseNumber; } return result; } /// <summary> /// 在判斷底數base是不是等于0時，不能直接寫base==0， /// 這是因為在計算機內表示小數時（包括float和double型小數）都有誤差。 /// </summary> private static bool Equal(double num1, double num2) { if (num1 - num2 > -0.0000001 && num1 - num2 < 0.0000001) { return true; } else { return false; } }
細節：在判斷底數baseNumber是不是等于0時，不能直接寫baseNumber==0，這是因為在計算機內表示小數時（包括float和double型小數）都有誤差。判斷兩個小數是否相等，只能判斷它們之差的絕對值是不是在一個很小的范圍內。如果兩個數相差很小，就可以認為它們相等。
三、單元測試
3.1 測試用例
// 底數、指數都為正數 [TestMethod] public void PowerTest1() { Assert.AreEqual(PowerHelper.Power(2, 3), 8); } // 底數為負數、指數為正數 [TestMethod] public void PowerTest2() { Assert.AreEqual(PowerHelper.Power(-2, 3), -8); } // 指數為負數 [TestMethod] public void PowerTest3() { Assert.AreEqual(PowerHelper.Power(2, -3), 0.125); } // 指數為0 [TestMethod] public void PowerTest4() { Assert.AreEqual(PowerHelper.Power(2, 0), 1); } // 底數、指數都為0 [TestMethod] public void PowerTest5() { Assert.AreEqual(PowerHelper.Power(0, 0), 1); } // 底數為0、指數為正數 [TestMethod] public void PowerTest6() { Assert.AreEqual(PowerHelper.Power(0, 4), 0); } // 底數為0、指數為負數 [TestMethod] public void PowerTest7() { Assert.AreEqual(PowerHelper.Power(0, -4), 0); Assert.AreEqual(PowerHelper.isInvalidInput, true); }
3.2 測試結果
?。?）測試通過結果
?。?）代碼覆蓋率結果
浙公網安備 33010602011771號