mirror of
https://github.com/krahets/hello-algo.git
synced 2026-08-28 19:07:14 +00:00
build
This commit is contained in:
@@ -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.
|
||||
|
||||
|
||||
Reference in New Issue
Block a user