LeetCode(69):x 的平方根

Easy!

题目描述:

实现 int sqrt(int x) 函数。

计算并返回 x 的平方根,其中 是非负整数。

由于返回类型是整数,结果只保留整数的部分,小数部分将被舍去。

示例 1:

输入: 4
输出: 2

示例 2:

输入: 8
输出: 2
说明: 8 的平方根是 2.82842...,
  由于返回类型是整数,小数部分将被舍去。

解题思路:

这道题要求平方根,我们能想到的方法就是算一个候选值的平方,然后和x比较大小,为了缩短查找时间,我们采用二分搜索法来找平方根,这里属于之前总结的LeetCode Binary Search Summary 二分搜索法小结(http://www.cnblogs.com/grandyang/p/6854825.html)中的第三类的变形,找最后一个不小于目标值的数,代码如下:

C++解法一:

 class Solution {
public:
int mySqrt(int x) {
if (x <= ) return x;
int left = , right = x;
while (left < right) {
int mid = left + (right - left) / ;
if (x / mid >= mid) left = mid + ;
else right = mid;
}
return right - ;
}
};

这道题还有另一种解法,是利用牛顿迭代法(https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%89%9B%E9%A1%BF%E6%B3%95),记得高数中好像讲到过这个方法,是用逼近法求方程根的神器,在这里也可以借用一下,可参见http://www.cnblogs.com/AnnieKim/archive/2013/04/18/3028607.html,因为要求x2 = n的解,令f(x)=x2-n,相当于求解f(x)=0的解,可以求出递推式如下:

xi+1=xi - (xi- n) / (2xi) = xi - xi / 2 + n / (2xi) = xi / 2 + n / 2xi = (xi + n/xi) / 2

C++解法二:

 class Solution {
public:
int mySqrt(int x) {
if (x == ) return ;
double res = , pre = ;
while (abs(res - pre) > 1e-) {
pre = res;
res = (res + x / res) / ;
}
return int(res);
}
};

下面也是牛顿迭代法,写法更加简洁一些,注意为了防止越界,声明为长整型。

C++解法三:

 class Solution {
public:
int mySqrt(int x) {
long res = x;
while (res * res > x) {
res = (res + x / res) / ;
}
return res;
}
};
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