[LeetCode]73. Sqrt(x)平方根
Implement int sqrt(int x)
.
Compute and return the square root of x.
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解法1:使用求正数的平方根的一般二分查找法:
class Solution { public: int mySqrt(int x) { if(x == 0 || x == 1) return x; double limit = 0.000001; double left = 0, right = x, mid = (left + right) / 2.0; double dist = x - mid * mid; while (abs(dist) > limit) { if (dist > limit) left = mid; else right = mid; mid = (left + right) / 2.0; dist = x - mid * mid; } return mid; } };
解法2:因为输出为int型,实际并不需要精确求出x的实际平方根,因此可以改进:
class Solution { public: int mySqrt(int x) { long long left = 0, right = x; while (left <= right) { long long mid = (left + right) / 2; long long sqrt = mid * mid; if (sqrt == x) return mid; else if (sqrt > x) right = mid - 1; else left = mid + 1; } return right; //注意若无精确值,则返回略小于其平方根的那个 } };
解法3:可以使用牛顿迭代法求f(x)=0的根,而求n的平方根相当于求解方程f(x)=x^2-n=0的根,所以可以使用此方法。
设r是 的根,选取
作为r的初始近似值,过点
做曲线
的切线L,L的方程为
,求出L与x轴交点的横坐标
,称x1为r的一次近似值。过点
做曲线
的切线,并求该切线与x轴交点的横坐标
,称
为r的二次近似值。重复以上过程,得r的近似值序列,其中,
称为r的
次近似值。
将上面公式应用到方程f(x)=x^2-n=0即可得到公式:
一般取初始值x0=1。
class Solution { public: int mySqrt(int x) { double limit = 0.000001, root = 1.0; while (abs(x - root * root) > limit) root = (root + x / root) / 2.0; return root; } };
求平方根还有其他一些算法,比如卡马克算法。