326. 3的幂

作者: 花果山松鼠 | 来源:发表于2018-09-25 17:16 被阅读2次

    一、题目原型:

    给定一个整数,写一个函数来判断它是否是 3 的幂次方。

    二、示例剖析:

    输入: 27
    输出: true
    
    输入: 0
    输出: false
    
    输入: 9
    输出: true
    
    输入: 45
    输出: false
    

    三、解题思路:

    除以3,然后判断%3是否=0

    func isPowerOfThree(_ n: Int) -> Bool {
        
        if n < 3 {
            if n == 1 {
                return true
            }
            return false
        }
        
        var mut_n = n
        while mut_n > 0  {
            if mut_n % 3 != 0 && mut_n != 1 {
                print(mut_n)
                return false
            }
            mut_n = mut_n / 3
        }
        return true
    }
    

    四、小结

    耗时332毫秒,超过30%的提交记录,总提交数21038


    进阶:你能不使用循环或者递归来完成本题吗?

    思路:在Int有效范围内找出最大的3的幂次方的数b,只要n是3的幂次方,那么n必定能被b整除。

    func isPowerOfThree(_ n: Int) -> Bool {
        
        if n <= 0 {
            return false
        }
        
        // 将整数转换为浮点型
        let max = Double(Int.max)
        
        // 求出Int范围内最大的3的幂 -- 39
        let k = Int(log(max) / log(3.0))
        
        // 得到Int范围内最大的3的幂次方,幂=k
        
        let b: Int = Int(pow(3.0, Double(k)))
        
        // 如果n是3的幂次方,那么b必定能整除n
        return b % n == 0
    }
    

    然而,问题出来了,leetcode输入27,竟然是错的!!!
    后面发现,原来是精确度的问题。

    float:2^23 = 8388608,一共七位,这意味着最多能有7位有效数字,但绝对能保证的为6位,也即float的精度为6~7位有效数字;

    double:2^52 = 4503599627370496,一共16位,同理,double的精度为15~16位;

    decimal:1-10^38 ~ 10^38-1 的固定精度和小数位的数字,精度为28~29位有效数字;

    // pow(3.0, 39.0)所得结果
    Float:    4052555218645155840
    Double:   4052555153018976256
    Decimal:   4052555153018976267
    

    明显是Double的精度不够了,算出的结果精度要求为18位。
    所以我把Double换成了Decimal。

    func isPowerOfThree(_ n: Int) -> Bool {
        
        if n <= 0 {
            return false
        }
        
        // 将整数转换为浮点型
        let max = Double(Int.max)
        
        // 求出Int范围内最大的3的幂 -- 39
        let k: Int = Int(log(max) / log(3.0))
        
        // 得到Int范围内最大的3的幂次方,幂=k
        let x: Decimal = Decimal.init(3)
        let b: Int = Int(pow(x, k).description)!
        
        // 如果n是3的幂次方,那么b必定能整除n
        return int_b % n == 0
    }
    

    然后,报错了。。。😭
    cannot invoke 'pow' with an argument list of type '(Decimal, Int)'
    leetcode编译板竟然编译不通过,说类型不对。
    苹果上写的是有这个类型的。

    // 苹果官方文档
    public func pow(_ x: Decimal, _ y: Int) -> Decimal
    

    算了,懒得去搞那个类型了。我发现,直接把正确的数据填上去不就完了吗
    最终代码,超简易。

    func isPowerOfThree(_ n: Int) -> Bool {
        
        if n <= 0 {
            return false
        }
        
        let b: Int = 4052555153018976267
        return b % n == 0
    }
    

    小结

    耗时244毫秒,超过97.5%的提交记录,总提交数21038。完美😄

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