Pythonでべき乗を計算する2つの方法

Pythonではべき乗を計算するための2つの主な方法があります。それらは ** 演算子と pow() 関数です。

**演算子とpow()関数の違い

Pythonでは、** は演算子であり、pow() は関数です。演算子は演算を行う指示で、** は「べき乗という演算をする」という意味があります。一方、関数は演算子などを用いて行う一連の処理をまとめたものです。

def pow(a, b):
    result = a ** b
    return result

また、pow() 関数には第3の引数があり、整数を指定することができます。これを指定した場合、べき乗の結果を指定した整数で割ったあまりが得られます。

def pow(a, b, c=None):
    result = a ** b
    if c is not None:
        result = result % c
    return result

速度の比較

** と pow() の実行速度を比較すると、** の方が高速であることが多いです。ただし、nが大きい場合やあまりを取る場合は、pow() を使用すると高速になることがあります。

繰り返し二乗法

繰り返し二乗法は、べき乗を高速に計算するアルゴリズムです。このアルゴリズムは、x1, x2, x4, x8, x16, … を上手く組み合わせて計算することを考えます。

def pow(x, n):
    ret = 1
    while n > 0:
        if n & 1:
            ret *= x
        x *= x
        n >>= 1
    return ret

以上、Pythonでべき乗を計算する2つの方法について説明しました。これらの違いを理解することで、適切な方法を選択することができます。.