Question

我正在编写一个java程序来输出2的指数幂（顺便说一句，我不能使用Math.pow()），但是在2 ^ 31和2 ^ 32我得到了别的东西。另外，我不打算接受负整数。

我的代码：

class PrintPowersOf2 {
    public static void main (String[] args) {
        printPowersOf2(10);
        printPowersOf2(5);
        printPowersOf2(2);
        printPowersOf2(-5);
        printPowersOf2(30);
        printPowersOf2(32);
    }

    public static void printPowersOf2 (int x) {
        for(int i=0;i<x+1;i++) {
            int y = exponent (i);
            System.out.print(y);
            if(!(i == x)) {
                System.out.print(" ");
            }
        }
        System.out.println();
    }

    static int exponent(int power) {
        int output = 1; 
        for (int z=0; z<power; z++) 
        output *= 2; 
        return output; 
    }
}

我得到的输出是：

1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024
1 2 4 8 16 32
1 2 4

1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024 2048 4096 8192 16384 32768 65536 131072 262144 524288 1048576 2097152 4194304 8388608 16777216 33554432 67108864 134217728 268435456 536870912 1073741824

1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024 2048 4096 8192 16384 32768 65536 131072 262144 524288 1048576 2097152 4194304 8388608 16777216 33554432 67108864 134217728 268435456 536870912 1073741824 -2147483648 0

Answer 1

int用32位表示。因此，可以表示-2^31和2^31-1之间的任何值。没有超出这个范围。

您可以使用long（64位）或BigInteger（可以表示所有数字达到内存限制的数据结构）。

使用这些结构（尤其是BigInteger）的缺点是CPU并不总是提供算术指令。因此，添加两个BigInteger个实例比使用int或long执行此操作需要更多时间。如果是long，如果CPU是32位，则需要至少两条指令来处理它。

旁注。 CPU提供了一种更好的方法来计算两种功能：移位操作。

您可以简单地写一下：

long value = 0x01L << power;//power of two, all in one simple instruction.

其工作方式如下：移位向左移动位。因此，如果原始值是：

  0001 1011 << 2
= 0110 1100

以二进制表示向左移动算术与乘以2相同。

Answer 2

一般来说，

byte 8 bits, short 16 bits, int 32 bits, long 64 bits

对于Integer（int），您可以存储介于-2 ^ 31和2 ^ 31之间的值，即-2,147,483,648到2,147,483,647

如果你真的想要计算2的幂而没有任何限制（至少根据理论），你可以使用字符串并相应地进行乘法。

修改：

正如Commusoft建议的那样，BigIntegers也可以用来提高性能而不是字符串。

Java指数误差为2 ^ 31次幂

2 个答案: