python求幂运算符 程序员需要学好数学吗?为什么?
程序员需要学好数学吗?为什么?
什么是数学
简单,我觉着有必要说明再看看什么是数学!数学就是乘法么?当然不是。但是要要只能说明,数学在任何行业都是有用处的,在程序员这个行业越发尤其明显。有的人会说,我生活中也用不了而且深的数学知识,我都会个加减乘除,有一点也不耽误了生活啊!比较复杂到复杂计算出不另外计算器呢么?那我们为么要学数学?
数学还能够培养人的逻辑思考能力数学还能够重视培养收集信息、归纳类比、直觉地判断、确立模型和计算精确计算能力
程序员是否需要一定要想学好数学才能干活的人?以我十多年行业经验,我觉着不一定,这个问题因岗位而异,因工作内容而异,程序员也分好多种。程序员也统称基础web程序员、架构师、数据科学家或则在大厂拧螺丝的程序员等等。
什么样的程序员需要挺好的数学能力?
不过想想,有很好的数学基础的程序员是吃香的。紧随其后,算法工程师、大数据工程师、人工智能、云计算类的工程师。这一类的工程师招聘需求,无一不对数学有很高的要求。所以我这一类的人才,年纪轻轻再次进入大厂就30万浅色,紧接着经验的增长,能力能提高,有可能工作好5、6年就年薪直逼百万。不过,这一类程序员的学习成本也极高的!可参考下图:
还有没有不必须很强数学能力的程序员类别?
先排除上面的一类软件工程师,也先排除一些高度精密计算行业的软件工程师,下面的这些软件开发者,通常来说不不需要挺好的数学能力就可以工作。委婉的说就是这一类程序员,数学能力强是最好是的,数学能力不强也能干!干得好不好啊因人而异吧,有可能你应该是行业知识业务水平高的程序员,在你的行业你确实是很啊的存在!
web开发前端程序员:这一类的程序员大多来说,需要的数学知识较低。不不需要有很强的归纳数据,最精确算出的能力。这一类别的程序员,反而要比较好的创意能力、创新思维和实践动手能力。对数学的要求却不是高。非一定高度精密计算行业的软件开发程序员:这是一种很小的类别,大概30%程序员正处于这个类别。正常情况来说,给各个企业变更土地性质OA系统,办公系统,仓储系统的这一类民间开发的面向企业用户、用户的程序员。这一类的程序员要注意以业务偏于,技术主辅结合,大多数来说也不不需要很强的数学能力。反而对沟通能力、需求收拾好能力、需求理解能力有很高的要求。就算在架构急切度极高的互联网企业,也又不是所有的程序员都要有很不错的数学能力才能工作。大部分的互联网公司全是面试造火箭,入职时拧螺丝。如果没有你学历及毕业院校比较好好,面试过程又刚巧谈得来,荣幸能够混在里面的话,数学能力不行的话也这个可以混的!笔者就有很多这样的朋友!
确实说这一类的程序员大多不要很好地数学能力就可以不工作,但是我说了:“数学是一种锻练逻辑思维能力的学科,而强大这种能力的人会永远都不吃香”,如果不是你想在程序员这个行业不断地的向上升攀升,数学能力那就是需要品!
大数相乘,快速算法?
换算乘法运算是有飞快算法的,并不是三个一个蛮力乘上去的。诸如想算2^10000,计算机先算2^5000,再算两次平方,即两个数的乘法。而目的是可以计算2^5000,计算机会先算2^2500再算两次平方。这个算法叫迅速幂算法,对于2^N的计算,如果其实有时候乘法的时间复杂度是O(1)的话,那整体的时间复杂度只有O(logN)级别。
一般来说,目的是实现程序快速幂算法,简单把指数做二进制意思是,例如你要算A的23次方,这个可以把23分解为16421。然后把换算BA^2,CB^2A^4,D(C^2)^2A^16。结果结果为ABCD乘积。
但这里乘法的急切度并不是O(1),而且它是无穷精度的,也就是所谓的大数乘法。大数乘法也有很多算法,最简朴的,带有手算的方法,急切度是O(N^2),其他一些方法有治于法,复杂度O(N^1.58),FFT方法,紧张度O(NlogNloglogN)等。飞速幂的O(logN)次大数乘法中,最奇怪的唯有第三次,也就是2^5000的那次,前面的奇怪度几何级数衰减作用,所以整体奇怪度也就是最后一次机会计算出的复杂度。如果你用FFT方法的话,奇怪度也就是比线性多了一点点,好象计算机上只要算算看就不出来了。
CPU没有疾速运行是因为这个程序只用了1个核心在做算出,而你没显示的是总的使用率,因为差不多会一直保持在四分之一的水平。
如何确定应用了偏移操作比较复杂Python大数运算的具体设计,我也不是很懂就差不多讲了。但原理上讲又是很可能的,要是用比特串储存大数的话,那你换算2^N只不需要在数组的第N位设置两个1,其余设置为0即可解决,那你装换到十进制是这段代码中最耗掉可以计算量的部分。
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