This commit is contained in:
krahets
2026-08-18 04:58:51 +08:00
parent ba5285949b
commit 70c2fec77a
10 changed files with 4415 additions and 220 deletions
+205 -12
View File
@@ -29,23 +29,216 @@ comments: true
Рекурсивная функция ниже вычисляет $x^n$ методом «разделяй и властвуй»:
```python
def fast_pow(x, n):
if n == 0:
return 1
half = fast_pow(x, n // 2)
if n % 2 == 0:
return half * half
return half * half * x
```
=== "Python"
Функция вызывается как `fast_pow(3, 5)`.
```python title="fast_power.py"
def fast_pow(x: int, n: int) -> int:
"""Быстрое возведение в степень"""
if n == 0:
return 1
half = fast_pow(x, n // 2)
if n % 2 == 0:
return half * half
return half * half * x
```
=== "C++"
```cpp title="fast_power.cpp"
/* Быстрое возведение в степень */
int fastPow(int x, int n) {
if (n == 0) {
return 1;
}
int half = fastPow(x, n / 2);
if (n % 2 == 0) {
return half * half;
}
return half * half * x;
}
```
=== "Java"
```java title="fast_power.java"
/* Быстрое возведение в степень */
int fastPow(int x, int n) {
if (n == 0) {
return 1;
}
int half = fastPow(x, n / 2);
if (n % 2 == 0) {
return half * half;
}
return half * half * x;
}
```
=== "C#"
```csharp title="fast_power.cs"
/* Быстрое возведение в степень */
int FastPow(int x, int n) {
if (n == 0) {
return 1;
}
int half = FastPow(x, n / 2);
if (n % 2 == 0) {
return half * half;
}
return half * half * x;
}
```
=== "Go"
```go title="fast_power.go"
/* Быстрое возведение в степень */
func fastPow(x, n int) int {
if n == 0 {
return 1
}
half := fastPow(x, n/2)
if n%2 == 0 {
return half * half
}
return half * half * x
}
```
=== "Swift"
```swift title="fast_power.swift"
/* Быстрое возведение в степень */
func fastPow(x: Int, n: Int) -> Int {
if n == 0 {
return 1
}
let half = fastPow(x: x, n: n / 2)
if n % 2 == 0 {
return half * half
}
return half * half * x
}
```
=== "JS"
```javascript title="fast_power.js"
/* Быстрое возведение в степень */
function fastPow(x, n) {
if (n === 0) {
return 1;
}
const half = fastPow(x, Math.floor(n / 2));
if (n % 2 === 0) {
return half * half;
}
return half * half * x;
}
```
=== "TS"
```typescript title="fast_power.ts"
/* Быстрое возведение в степень */
function fastPow(x: number, n: number): number {
if (n === 0) {
return 1;
}
const half = fastPow(x, Math.floor(n / 2));
if (n % 2 === 0) {
return half * half;
}
return half * half * x;
}
```
=== "Dart"
```dart title="fast_power.dart"
/* Быстрое возведение в степень */
int fastPow(int x, int n) {
if (n == 0) {
return 1;
}
int half = fastPow(x, n ~/ 2);
if (n % 2 == 0) {
return half * half;
}
return half * half * x;
}
```
=== "Rust"
```rust title="fast_power.rs"
/* Быстрое возведение в степень */
fn fast_pow(x: i32, n: i32) -> i32 {
if n == 0 {
return 1;
}
let half = fast_pow(x, n / 2);
if n % 2 == 0 {
return half * half;
}
half * half * x
}
```
=== "C"
```c title="fast_power.c"
/* Быстрое возведение в степень */
int fastPow(int x, int n) {
if (n == 0) {
return 1;
}
int half = fastPow(x, n / 2);
if (n % 2 == 0) {
return half * half;
}
return half * half * x;
}
```
=== "Kotlin"
```kotlin title="fast_power.kt"
/* Быстрое возведение в степень */
fun fastPow(x: Int, n: Int): Int {
if (n == 0) {
return 1
}
val half = fastPow(x, n / 2)
if (n % 2 == 0) {
return half * half
}
return half * half * x
}
```
=== "Ruby"
```ruby title="fast_power.rb"
### Быстрое возведение в степень ###
def fast_pow(x, n)
return 1 if n == 0
half = fast_pow(x, n / 2)
return half * half if n.even?
half * half * x
end
```
Задайте `x = 3` и `n = 5`, затем вычислите результат с помощью этой функции.
<!-- numbered-subquestions -->
1. Какие значения последовательно принимает параметр `n` при рекурсивных вызовах?
2. Какие значения поочередно возвращаются на каждом уровне, начиная с самого глубокого?
3. Почему результат нужно сначала сохранить в `half`, а не дважды записывать `fast_pow(x, n // 2)`?
3. Почему результат рекурсии нужно сначала сохранить в `half`, а не вызывать одну и ту же подзадачу по одному разу с каждой стороны умножения?
??? success "Ответ"
@@ -54,7 +247,7 @@ def fast_pow(x, n):
2. При `n = 0` возвращается 1; при `n = 1` возвращается $1×1×3=3$;
при `n = 2` — $3×3=9$; при `n = 5` — $9×9×3=243$.
3. Если записать `fast_pow(x, n // 2)` по обе стороны умножения, два рекурсивных вызова будут решать одну и ту же подзадачу.
3. Если вызвать одну и ту же подзадачу по одному разу с каждой стороны умножения, два рекурсивных вызова выполнят одинаковые вычисления.
Когда результат сохраняется в `half`, на каждом уровне выполняется только один рекурсивный вызов, а глубина рекурсии составляет примерно $\log n$;
два вызова привели бы к множеству повторных вычислений.