在Golang中找到给定数字的二进制对数

在编程领域中，二进制对数是非常常见的计算方式，很多编程语言都提供了查找给定数字的对数函数。而在Golang中，数学库math中也提供了查找给定数字的二进制对数函数。本文将带您探究在Golang中如何找到给定数字的二进制对数。

math库中的Log2函数

先来看一下math库中提供的Log2函数，该函数可以返回以2为底的给定数字的对数。函数定义如下：

func Log2(x float64) float64

下面是一个使用Log2函数的示例：

package main

import (
    "fmt"
    "math"
)

func main() {
    num := 8
    log2 := math.Log2(float64(num))
    fmt.Printf("数字%d的二进制对数为%f\n", num, log2)
}

运行该示例，输出结果如下：

数字8的二进制对数为3.000000

在上面的示例代码中，我们将数字8传递给math.Log2函数，该函数返回的是以2为底的8的对数，即3。然后我们将返回值打印出来。

除了直接使用math.Log2函数之外，我们也可以使用Log函数来求某个底数的对数。

math.Log函数

使用math.Log函数，我们可以求出任意数字的对数。函数声明如下：

func Log(x float64) float64

下面是一个使用Log函数的示例：

package main

import (
    "fmt"
    "math"
)

func main() {
    num := 8
    base := 2
    log := math.Log(float64(num)) / math.Log(float64(base))
    fmt.Printf("%d的%d进制对数为%f\n", num, base, log)
}

运行该示例，输出结果如下：

8的2进制对数为3.000000

在示例代码中，我们定义了数字8和底数2，然后调用math.Log函数求出8的自然对数，再将其除以底数2的自然对数即可得到8的2进制对数。

优化二进制对数算法

除了使用math库中的函数外，我们也可以通过二分查找算法来查找二进制对数。通过比较给定数字与2的n次方的大小关系，从而确定它的二进制对数。下面是使用二分查找算法实现查找二进制对数的示例代码：

package main

import (
    "fmt"
)

func log2(n int) int {
    res := 0
    left, right := 0, n
    for left <= right {
        mid := (left + right) / 2
        if 1<<mid <= n {
            res = mid
            left = mid + 1
        } else {
            right = mid - 1
        }
    }
    return res
}

func main() {
    num := 8
    log2 := log2(num)
    fmt.Printf("数字%d的二进制对数为%d\n", num, log2)
}

运行该示例，输出结果如下：