cpp-calculator/pow.h

#pragma once

#include <cmath>

#include "rational.h"

// Возведение в степень для целочисленных показателей
template<class Number>
Number IntegerPow(Number l_op, Number r_op) {
    Number res = 1;
    while (r_op > 0) {
        if (r_op & 1) {
            res *= l_op;
        }
        r_op >>= 1;
        l_op *= l_op;
    }
    return res;
}

// Возведение в степень для всех типов кроме Rational
template<class Number>
Number Pow(Number lhs, Number rhs) {
    if constexpr (std::is_floating_point_v<Number>) {
        return static_cast<Number>(std::pow(lhs, rhs));
    } else {
        return IntegerPow(lhs, rhs);
    }
}

// Возведение в степень для типа Rational
inline Rational Pow(Rational lhs, Rational rhs) {
    if (rhs.GetDenominator() != 1) {
        std::abort();
    }

    const auto pow = rhs.GetNumerator();
    if (pow >= 0) {
        return {IntegerPow(lhs.GetNumerator(), pow), IntegerPow(lhs.GetDenominator(), pow)};
    }

    return {IntegerPow(lhs.GetDenominator(), -pow), IntegerPow(lhs.GetNumerator(), -pow)};
}