要得到小于或等于给定数字 ( n ) 的 ( x ) 的幂,可以通过以下步骤实现:
幂运算指的是将一个数 ( x ) 自乘若干次,记作 ( x^k ),其中 ( k ) 是指数。我们需要找到最大的 ( k ),使得 ( x^k \leq n )。
我们可以通过以下步骤来解决这个问题:
以下是一个用 Python 实现的示例代码:
def power_less_than_or_equal(n, x):
k = 0
power = 1
while power <= n:
k += 1
power = power * x
return k - 1, x**(k - 1)
# 示例使用
n = 100
x = 2
result_k, result_power = power_less_than_or_equal(n, x)
print(f"小于或等于 {n} 的 {x} 的最大幂是 {result_power} (即 {x}^{result_k})")
k
初始为 0,power
初始为 1(即 ( x^0 ))。k
增加 1,并更新 power
为 power * x
。power
超过 n
时,循环终止。k
和对应的幂 x**(k - 1)
。import math
def power_less_than_or_equal_binary_search(n, x):
if x == 1:
return 0, 1
low, high = 0, math.ceil(math.log(n, x))
while low < high:
mid = (low + high + 1) // 2
if x ** mid <= n:
low = mid
else:
high = mid - 1
return low, x ** low
# 示例使用
n = 100
x = 2
result_k, result_power = power_less_than_or_equal_binary_search(n, x)
print(f"小于或等于 {n} 的 {x} 的最大幂是 {result_power} (即 {x}^{result_k})")
这种方法通过二分查找减少了计算次数,提高了效率,特别适用于大数值的情况。
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