面接問題11:数値の整数次

タイトルの説明:
doubleタイプの浮動小数点数baseとintタイプの整数exponentを指定します.baseのexponent次数を求めます.
入力:
入力には、複数のテストサンプルが含まれる場合があります.各入力ファイルについて、最初の行にはテストケースの数を表す整数Tが入力され、次のT行には浮動小数点数baseと整数exponentが入力され、2つの数の間に1つのスペースで区切られています.
出力:
各テストケースに対応して、浮動小数点数を出力して答えを表し、小数点数を2桁保持すればよい.
サンプル入力:

5
1.0 10
0.0 -5
1.0 0
1.2 5
2.0 -1

サンプル出力:

1.00e+00f
INF
1.00e+00f
2.49e+00f
5.00e-01f

問題解決の考え方:
通常の解法:ループを直接使用します.
効率的な解法:二分法の原理を採用して、乗る回数を減らして、シフト操作を使って指数を倍に減らします.
JAvaコード:

import java.io.StreamTokenizer;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.IOException;
import java.text.DecimalFormatSymbols;
import java.text.DecimalFormat;
  
public class Main {
    public static StreamTokenizer stin;
    public static StringBuilder sbout;
      
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        stin = new StreamTokenizer(new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)));
        sbout = new StringBuilder();
          
        DecimalFormatSymbols dfs = new DecimalFormatSymbols();
        dfs.setExponentSeparator("e");
        dfs.setInfinity("INF");
        DecimalFormat df = new DecimalFormat("0.00E00", dfs);
          
        while (stin.nextToken() != StreamTokenizer.TT_EOF) {
            int lines = (int) stin.nval;
            while (lines-- > 0) {
                stin.nextToken();
                double base = stin.nval;
                stin.nextToken();
                int exponent = (int) stin.nval;
                  
                double result = pow(base, exponent);
                String formatedOutput = df.format(result);
                if ("INF".equals(formatedOutput)) {
                    sbout.append(formatedOutput);
                } else {
                    if (!formatedOutput.contains("e-")) {
                        formatedOutput = formatedOutput.replace("e", "e+");
                    }
                    sbout.append(formatedOutput).append("f");
                }
                sbout.append("
");
            }
        }
          
        System.out.print(sbout);
    }
      
    public static double pow(double base, int exponent) {
        if (isEqual(base, 0.0)) {
            if (exponent < 0) {
                return Double.POSITIVE_INFINITY;
            } else {
                return 0;
            }
        }
          
        if (0 == exponent) {
            return 1.0;
        }
          
        if (1 == exponent) {
            return base;
        }
          
        int absE = Math.abs(exponent);
        double result = pow(base, absE >> 1);
        result *= result;
        if (1 == (exponent & 1)) {
            result *= base;
        }
          
        if (exponent < 0) {
            result = 1.0 / result;
        }
          
        return result;
    }
      
    public static boolean isEqual(double d1, double d2) {
        double epsilon = 0.00000001;
        return Math.abs(d1 - d2) < epsilon;
    }

C++コード:

#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
 
double PowerWithUnsignedExponent(double base, unsigned int absExponent)
{
    double result = 1.0;
 
    for (int i = 0; i < absExponent; i++)
        result *= base;
 
    return result;
}
 
bool equal(double num1, double num2)
{
    if ((num2 - num1) > -0.0000001 && (num2 - num1) < 0.0000001)
        return true;
 
    return false;
}
 
bool g_InvalidInput = false;
 
double Power(double base, int exponent)
{
    g_InvalidInput = false;
 
    if (equal(base, 0.0) && exponent < 0)
    {
        g_InvalidInput = true;
        return 0.0;
    }
 
    unsigned int absExponent = (unsigned int)exponent;
    if (exponent < 0)
        absExponent = (unsigned int)(-exponent);
 
    double result = PowerWithUnsignedExponent(base, absExponent);
 
    if (exponent < 0)
        return 1.0 / result;
 
    return result;
}
 
int main()
{
    int T;
    double base;
    int exponent;
    double result;
 
    scanf("%d", &T);
 
    while (T--)
    {
        scanf("%lf %d", &base, &exponent);
 
        result = Power(base, exponent);
 
        if (g_InvalidInput)
            printf("INF
");
        else
            printf("%.2ef
", result);
 
    }
 
    return 0;
}

Cコード:

#include <stdio.h>
int isInvalidInput = 0;
 
int equal(double num1,double num2) {
    if((num1 - num2>-0.0000001) && (num1-num2) < 0.0000001) {
        return 1;
    }else return 0;
}
 
double PowerWithUnsignedExponent(double base , unsigned int exponent) {
    double result = 1.0;
    int i ; 
    for(i = 1 ; i <= exponent ; ++i) {
        result *=base;
    }
     
    return result ; 
}
double Power(double base,int exponent) {
    isInvalidInput = 0;//  
     
    if(equal(base ,0.0) && exponent < 0 ) {// 0  
        isInvalidInput = 1 ; 
        return 0.0;
    }
     
    unsigned int absExponent = (unsigned int)(exponent);
    if(exponent < 0) absExponent = (unsigned int)(-exponent);// 
     
    double result = PowerWithUnsignedExponent(base,absExponent);
     
    if(exponent < 0) result = 1.0 / result;
     
    return result ;  
}
 
 
 
 
int  main() {
    double a,result;
    int b;
    int i ,n;  
    while(scanf("%d",&n)!=EOF) {
        for(i = 0 ; i < n ; i++) {
            scanf("%lf %d",&a,&b);
            result = Power(a,b);
            if(isInvalidInput)printf("INF
");
            else printf("%.2ef
",result);
        }   
    }
    return 1; 
}

テスト例:
底数と指数はそれぞれ正数、負数、ゼロに設定されます.
体験:
(1)本題は主に境界条件を考慮し、思考の厳密性を考察する.(2)浮動小数点数は2つの数が等しいかどうかを直接等号で判断することはできない.