1. 程式人生 > >leetCode 69.Sqrt(x) (平方根) 解題思路和方法

leetCode 69.Sqrt(x) (平方根) 解題思路和方法

Implement int sqrt(int x).

Compute and return the square root of x.

思路:因為本題是int型別的資料,所以可以使用二分法查詢。但是面試的時候很少有整數的,所以真正的面試都是double。

int型別如下:

public class Solution {
    public int mySqrt(int x) {
        if(x <= 1)
            return x;
        long i = 0;
        long j = x/2 + 1;//符合的結果在i-j的範圍內
        long mid = 0;
        while(i <= j){//二分法查詢合適的值
        	mid = (i+j)/2;
        	if(mid*mid == x)
        		return (int) mid;
        	if(mid*mid < x)
        		i = mid + 1;
        	else
        		j = mid - 1;
        }
        if(mid*mid > x)//微調結果
        	mid--;
		return (int) mid;
    }
}

double型別的沒辦法用二分,只能用牛頓迭代公司求解。 方法二:參考http://www.cnblogs.com/AnnieKim/archive/2013/04/18/3028607.html

   為了方便理解,就先以本題為例:

   計算x2 = n的解,令f(x)=x2-n,相當於求解f(x)=0的解,如左圖所示。

   首先取x0,如果x0不是解,做一個經過(x0,f(x0))這個點的切線,與x軸的交點為x1

   同樣的道理,如果x1不是解,做一個經過(x1,f(x1))這個點的切線,與x軸的交點為x2

   以此類推。

   以這樣的方式得到的xi會無限趨近於f(x)=0的解。

   判斷xi

是否是f(x)=0的解有兩種方法:

   一是直接計算f(xi)的值判斷是否為0,二是判斷前後兩個解xi和xi-1是否無限接近。

經過(xi, f(xi))這個點的切線方程為f(x) = f(xi) + f’(xi)(x - xi),其中f'(x)為f(x)的導數,本題中為2x。令切線方程等於0,即可求出xi+1=xi - f(xi) / f'(xi)。

繼續化簡,xi+1=xi - (xi- n) / (2xi) = xi - xi / 2 + n / (2xi) = xi / 2 + n / 2xi = (xi + n/xi) / 2。

有了迭代公式,程式就好寫了。關於牛頓迭代法,可以參考以及

百度百科

程式碼如下:
    public double mySqrt(double x) {
    	if( x < 0)
    		return x;
    	double x0 = x;
    	while(Math.abs(x0*x0 - x) >= 1e-10){
    		x0 = (x0 + x/x0)/2;
    	}
    	return x0;
    }