请设计算法,用c++分治法实现 pow(x,n),即计算 x 的整数 n 次幂函数,要求在输入一个实数 x 和一个整数 n 后,能够计算出值,并进行最终输出,并进行面向对象编程,列出各项本设计要达到的具体的目标,同时给出编写的类及其成员说明;使用流程图、伪代码或文字,说明核心成员函数的运行原理或流程。
时间: 2023-06-20 08:09:35 浏览: 145
本设计的目标:
1. 设计一个能够计算 x 的整数 n 次幂函数的类;
2. 使用分治法来实现 pow(x,n) 函数;
3. 通过面向对象编程的方式来实现类的设计;
4. 提供详细的成员函数说明。
类的设计:
```cpp
class Pow {
public:
Pow(double x, int n);
double result();
private:
double x_;
int n_;
double pow(double x, int n);
};
```
成员函数说明:
1. `Pow(double x, int n)`:构造函数,用于初始化 x 和 n;
2. `double result()`:计算 pow(x,n) 并返回结果;
3. `double pow(double x, int n)`:递归计算 pow(x,n) 的值。
算法实现:
使用分治法来实现 pow(x,n) 函数,每次将 n 折半,如果 n 是偶数,就计算 pow(x,n/2) 的平方,否则,就计算 x * pow(x,n/2) 的平方,最后递归到 n 等于 0 时,返回 1。
伪代码:
```
pow(x, n):
if n == 0:
return 1
half = pow(x, n / 2)
if n % 2 == 0:
return half * half
else:
return x * half * half
```
核心成员函数运行原理或流程:
`result()` 函数调用 `pow(x_, n_)` 函数来计算 pow(x,n) 的值,`pow(x_, n_)` 函数按照上述伪代码的算法来计算 pow(x,n) 的值。当 n 等于 0 时,返回 1;否则将 n 折半,并递归调用 `pow(x_, n_)` 函数来计算 pow(x,n/2) 的值,如果 n 是偶数,就返回 pow(x,n/2) 的平方,否则就返回 x * pow(x,n/2) 的平方。最终得到 pow(x,n) 的值,返回给 `result()` 函数,再进行输出。
流程图:
```
pow(x, n)
└── if n == 0
├── return 1
└── half = pow(x, n / 2)
└── if n % 2 == 0
└── return half * half
└── else
└── return x * half * half
```
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