def power(a, n): if n < 0: return 1/power(a, -n) elif n == 0: return 1 elif n % 2 == 0: temp = power(a, n / 2) return temp * temp else: temp = power(a, (n - 1) / 2) return a * temp * temp a = float(input("请输入底数 a：")) n = int(input("请输入指数 n：")) result = power(a, n) print(f"{a}的{n}次幂为: {result}")优化改进

这段代码实现了计算一个数的任意次幂的功能，但是存在一些可以优化的地方。首先，当指数为负数时，没有考虑到异常情况，会导致程序崩溃。其次，在计算偶数次幂时，可以使用更高效的方法，例如将指数转换为二进制形式，按位计算。最后，在输入时，可以加入一些异常处理，防止用户输入非法数据。

下面是优化改进后的代码：

def power(a, n):
    if n == 0:
        return 1
    elif n < 0:
        return 1 / power(a, -n)
    elif n % 2 == 0:
        temp = power(a, n // 2)
        return temp * temp
    else:
        temp = power(a, (n - 1) // 2)
        return a * temp * temp

try:
    a = float(input("请输入底数 a："))
    n = int(input("请输入指数 n："))
    result = power(a, n)
    print(f"{a}的{n}次幂为: {result}")
except ValueError:
    print("输入数据格式错误，请重新输入！")

优化后的代码在输入时加入了异常处理，当用户输入非法数据时，程序会给出提示信息。在计算偶数次幂时，使用了更高效的按位计算方式，可以减少递归次数，提高程序效率。

相关问题

将如下代码转成C#语言代码import numpy as np def get_random(i, j=None): if j == None: # 返回0-i的随机整数 return np.random.randint(i + 1) if i > j: i, j = j, i # 获取i-j的随机整数 return np.random.randint(i, j + 1) def fast_power(base, power, n): result = 1 tmp = base while power > 0: if power & 1 == 1: result = (result * tmp) % n tmp = (tmp * tmp) % n power = power >> 1 return result def Miller_Rabin(n, s): # 2是素数 if n == 2: return True # n是偶数或小于2 if n & 1 == 0 or n < 2: return False # n-1 = (2^s) m m, p = n - 1, 0 while m & 1 == 0: m = m >> 1 p += 1 for _ in range(s): b = fast_power(get_random(2, n - 1), m, n) if b == 1 or b == n - 1: continue for __ in range(p - 1): b = fast_power(b, 2, n) if b == n - 1: break else: return False return True if name == 'main': num = 50000 s = 3 prime = [x for x in range(2, num) if not [y for y in range(2, int(np.sqrt(x) + 1)) if x % y == 0]] result = [] for i in range(num): flag = Miller_Rabin(i, s) if flag and i not in prime: print('error1: %d' % i) elif not flag and i in prime: print('error2: %d' % i)

以下是将代码转成C#语言代码的结果：

using System;

namespace MillerRabin
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
int num = 50000;
int s = 3;
int[] prime = new int[num];
int k = 0;
for (int i = 2; i < num; i++)
{
bool isPrime = true;
for (int j = 2; j <= Math.Sqrt(i); j++)
{
if (i % j == 0)
{
isPrime = false;
break;
}
}
if (isPrime)
{
prime[k++] = i;
}
}
int[] result = new int[num];
for (int i = 0; i < num; i++)
{
bool flag = Miller_Rabin(i, s);
if (flag && !prime.Contains(i))
{
Console.WriteLine("error1: " + i);
}
else if (!flag && prime.Contains(i))
{
Console.WriteLine("error2: " + i);
}
}
}

static int get_random(int i, int? j = null)
{
if (j == null)
{
// 返回0-i的随机整数
Random random = new Random();
return random.Next(i + 1);
}
if (i > j)
{
int temp = i;
i = (int)j;
j = temp;
}
// 获取i-j的随机整数
Random rand = new Random();
return rand.Next(i, (int)j + 1);
}

static int fast_power(int baseNum, int power, int n)
{
int result = 1;
int tmp = baseNum;
while (power > 0)
{
if ((power & 1) == 1)
{
result = (result * tmp) % n;
}
tmp = (tmp * tmp) % n;
power = power >> 1;
}
return result;
}

static bool Miller_Rabin(int n, int s)
{
// 2是素数
if (n == 2) return true;
// n是偶数或小于2
if ((n & 1) == 0 || n < 2) return false;
// n-1 = (2^s) m
int m = n - 1, p = 0;
while ((m & 1) == 0)
{
m = m >> 1;
p++;
}
for (int i = 0; i < s; i++)
{
int b = fast_power(get_random(2, n - 1), m, n);
if (b == 1 || b == n - 1)
{
continue;
}
for (int j = 0; j < p - 1; j++)
{
b = fast_power(b, 2, n);
if (b == n - 1)
{
break;
}
}
if (b != n - 1)
{
return false;
}
}
return true;
}
}
}

import numpy as np X = np.arange(1, 6) D = len(X) def get_Penalized_1(X, a, k, m): Y = 0 U = 0 for i in range(D): if np.greater(X, a): u = k * np.power((X, a), m) elif np.less(X, a): u = k * np.power((-X - a), m) else: u = 0 U = U + u y = 1 + (X + 1) / 4 if np.equal(i, 0): Y1 = 10 * np.power((np.sin(np.pi * y)), 2) elif np.less_equal(i, D - 1): Y = Y + np.power((y_1 - 1), 2) * (1 + 10 * np.power((np.sin(np.pi * y), 2))) else: YD = np.power((y - 1), 2) y_1 = y F = np.pi / D * (Y1 + Y + YD) + U return F get_Penalized_1 = np.frompyfunc(get_Penalized_1, 4, 1) x = get_Penalized_1(X, 10, 100, 4) print(x)

这段代码存在一些问题。首先，在函数中的第3行，应该将len(X)改为D，因为后面的代码中需要使用D来循环遍历X数组。其次，在第6行中，应该使用np.greater(X[i], a)来判断X[i]是否大于a，因为X是一个数组，不能直接与a进行比较。同理，在第8行和第10行中，应该使用np.less(X[i], a)和np.equal(i, 0)来判断X[i]是否小于a和是否为第一个元素。在第14行中，应该使用y_1而不是y-1计算Y。最后，在第15行中，应该将YD初始化为0，否则会出现未定义的变量错误。

下面是修改后的代码：

import numpy as np

X = np.arange(1, 6)
D = len(X)

def get_Penalized_1(X, a, k, m):
    Y = 0
    U = 0
    for i in range(D):
        if np.greater(X[i], a):
            u = k * np.power((X[i] - a), m)
        elif np.less(X[i], a):
            u = k * np.power((-X[i] + a), m)
        else:
            u = 0
        U = U + u
        y = 1 + (X[i] + 1) / 4
        if np.equal(i, 0):
            Y1 = 10 * np.power((np.sin(np.pi * y)), 2)
        elif np.less_equal(i, D - 1):
            Y = Y + np.power((y_1 - 1), 2) * (1 + 10 * np.power((np.sin(np.pi * y)), 2))
        else:
            YD = np.power((y - 1), 2)
        y_1 = y
    F = np.pi / D * (Y1 + Y + YD) + U
    return F

get_Penalized_1 = np.frompyfunc(get_Penalized_1, 4, 1)

x = get_Penalized_1(X, 10, 100, 4)
print(x)