给出一个整数a和正整数n,求a的n次幂,且-1000000<a<1000000,1<=n<10000,保证结果的绝对值不超过1000000
时间: 2024-09-15 07:13:13 浏览: 48
自然数n次幂的求和公式及其因式分解的Matlab求解.zip
对于这个问题,由于数值范围较小并且幂的计算结果也需要限制在一定范围内,可以使用快速幂算法(Fast Exponentiation)来进行优化。这是一种针对大规模指数运算的有效策略,特别适用于这种有限制条件的情况。
快速幂算法的核心思想是利用指数性质:a^(m+n) = a^m * a^n。这样可以把大指数分解成一系列小指数的乘积,大大减少计算次数。
下面是使用C语言实现的代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <limits.h>
#define MAX_POWER 1000000
// 计算 a 的 n 次幂并保持结果在 [-MAX_POWER, MAX_POWER] 范围内
long long power_mod(long long a, long long n) {
long long result = 1;
while (n > 0) {
if (n % 2 == 1) {
// 如果 n 为奇数,直接将 a 加入结果
result = (result * a) % MAX_POWER;
}
// 将 n 除以 2,同时将 a 幂等平方
a = (a * a) % MAX_POWER;
n /= 2;
}
return result;
}
int main() {
long long a, n;
printf("请输入a和n(1 <= n <= 10000): ");
scanf("%lld %lld", &a, &n);
// 确保输入有效
if (a < -1000000 || a > 1000000 || n < 1 || n > 10000) {
printf("无效输入,请重新输入。\n");
return 1;
}
long long result = power_mod(a, n);
printf("a 的 n 次幂的结果是: %lld\n", result);
return 0;
}
```
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