第三次实验报告

Posted 2021-10-29 x-y-f

第三次实验报告

C程序设计实验报告

实验项目：

1、用for语句实现循环
2、用while循环语句实现循环
3、用do-while语句实现循环
4、用while语句和for语句配合实现循环
5、用for语句嵌套实现循环

姓名：徐溢璠     实验地点： 514实验室       实验时间：2019年4月17日

一、实验目的与要求

1、用for语句实现循环

• 掌握for语句实现循环的方法

• 循环嵌套的使用

2、用while循环语句实现循环

• 掌握while语句实现循环的方法

• 进一步掌握while语句实现循环的方法

3、用do-while语句实现循环

• 掌握do/while语句实现循环

4、用while语句和for语句配合实现循环

• 掌握while语句和for语句配合实现循环

5、用for语句嵌套实现循环

• 掌握for语句嵌套实现循环的方法

• 掌握for语句嵌套（三层）实现循环的方法

• 掌握continue语句的用法

二、实验内容

5.3.1  用for语句实现循环

实验练习1：求数列前n项

1. 问题的简单描述

编写一程序，求出1，1+2，1+2+3···数列中前n项的值。流程图如下：

2、实验代码

#include<stdio.h>
#include<conio.h>
main()
{
    int i,j=0,k,s=0;
    printf("Enter a number:");
    scanf("%d",&k);
    for(i=1;i<=k;i++)
    {
        s=s+i;
        printf(" ");
        printf("%d",s);
        j++;
    }
}

3、问题分析

问题：这个代码并不是很难，但是我第一次输出发现结果与结果之间没有空格，不好分辨。

解决方法：我在代码中加上printf(" ")。

实验练习2：求数列前n项的和

1. 问题的简单描述

编写一程序，求数列1，-3！，5！，-7！……（-1）^n-1（2*n-1）前n项的和。n的值由键盘输入。流程图如下：

2、实验代码

#include<stdio.h>
main()
{
    int n,i,j,sign=1;
    float fac,sum;
    printf("please input value of n:");
    scanf("%d",&n);
    sum=0.0;
    for(i=1;i<=n;i++)
    {
        fac=1.0;
    
    for(j=1;j<=2*i-1;j++)    
    {
        fac=fac*j; 
    }       
           fac=fac*sign;
           sum=sum+fac;
           sign=-sign;
    }
    printf("sum=%.0f\\n",sum);
    
}

3、问题分析

第一次，我并不知道要用两个for循环嵌套，得出的代码与结果如下图：

分析流程图，发现需要用两个for循环的嵌套。先是 i 的变换，再是 j 的变换。我按照自己的想法开始第二次实验，结果如下：

发现得出的结果更加莫名其妙，等老师分析后，我发现 j 中只有 fac=fac*j ,因为第二个循环只和 j 相关。改进之后得到正确答案。

5.3.2  用while循环语句实现循环

实验练习1  统计学生的最高最低成绩

1、简单问题描述

从键盘上输入若干学生的成绩，统计并输出最高成绩和最低成绩，当输入负数时结束输入。程序流程图如下所示：

2、实验代码

#include<conio.h>
#include<stdio.h>
main()
{
    float x,max,min;
    printf("please input scores:");
    scanf("%f",&x);
    max=min=x;
    while(x>0)
    {
        if(x>max) max=x;
        if(x<min) min=x;
        scanf("%f",&x);
    }
    printf("\\nmax=%f\\nmin=%f\\n",max,min);
}

 3、问题分析

问题：第一次敲这题时，我没有反应过来要用if语句，后来看了流程图，发现while循环中是真或假的判断。

解决办法：用上if语句if(x>max) max=x;if(x<min) min=x;。

实验练习2  求水仙花数。

1、简单问题描述

求所有的水仙花数(水仙花数是一个3位数的自然数，该数各位数的立方和等于该数本身，如153为水仙花数1³+5³+3³=153）。程序流程图如下所示:

2、实验代码

#include<stdio.h>
int main()
{
    int x,y,z;
    int k=100;
    while(k<=999)
    {
        x=k/100;
        y=(k/10)%10;
        z=k%10;
        if(k==x*x*x+y*y*y+z*z*z)
        printf("%d\\n",k);
        k++;
    }
}

3、问题分析

问题：第一次得出的代码与结果如下图所示：

 我发现得出的结果超过了所规定的范围，刚开始我以为是while中的k值范围错误，一直无法得出正确答案。后来看了书上的流程图提示，才发现应该将if(k=x*x*x+y*y*y+z*z*z)改为if(k==x*x*x+y*y*y+z*z*z)。

5.3.3  用do-while语句实现循环

实验练习  求不等式。

1、简单问题描述

求满足下列不等式的n的最小值，其中，value是大于1的任何数。

1+1/2+1/3+……+1/n>value，流程图如下所示：

2、实验代码

#include<stdio.h>
main()
{
    float sum,value;
    int n;
    printf("input value:");
    scanf("%f",&value);
    sum=0.0;
    n=0;
    do
    {
        ++n;
        sum+=1.0/(float)n;
    }
    while(sum<value);
    printf("n=%d",n);
}

3、问题分析

这个题目并不复杂，根据流程图写，并没有什么问题。

5.3.4  用while语句和for语句配合实现循环

实验练习  十进制转换。

1、简单问题描述

输入4个数字字符，并把其转换为4位十进制整数后显示出来。流程图如下所示：

2、实验代码

#include<stdio.h>
main()
{
    char c;
    int k,data;
    data=0;
    for(k=0;k<4;k++)
    {
        while(1)
        {
            c=getchar();
            if(c>=‘0‘&&c<=‘9‘)
            break;
        }
        if(k==0){
            data+=(c-‘0‘)*1000;
        }
        if(k==1){
            data+=(c-‘0‘)*100;
        } 
        if(k==2){
            data+=(c-‘0‘)*10;
        } 
        if(k==3){
            data+=(c-‘0‘);
        }  
    }
    printf("Data=%d",data);
}

3、问题分析

问题：在while语句中，我忘记了输入break，结果发现我只能不停地输入数字，而无法输出结果。

解决办法：加入break，因为break意味着跳出该循环。

5.3.5  用for语句嵌套实现循环

实验练习1  百马百担问题。

1、简单问题描述

有100匹马，要驮100担货物，其中，1匹大马可以驮3担，1匹中马可以驮两担，两匹小马可以驮1担，请问，大马、中马和小马可以有多少种组合。程序流程图如下所示：

2、实验代码

#include<stdio.h>
main()
{
    int m,n,k;
    int sum=0;
    printf("各种驮法如下:\\n");
    for(m=1;m<=100;m++)
    {
    
        for(n=1;n<=100-m;n++)
        {
            k=100-m-n; 
            
            if((k%2==0)&&(3*m+2*n+0.5*k==100))
            {
                printf("大马%3d匹;中马%3d匹;小马%3d匹。\\n",m,n,k);
                sum++;
            }
        }
    }
        printf("共有%d种驮法。\\n",sum);
    
}

3、问题分析

问题：最开始我将if条件句写为了if(k%2==0)&&(3*m+2*n+0.5*k==100)，然后我发现程序不停报错（如下图），

但是我看了很多遍，发现我并没有少了反括号。

解决办法：和同学讨论后，我发现了应该将if(k%2==0)&&(3*m+2*n+0.5*k==100)改为if((k%2==0)&&(3*m+2*n+0.5*k==100)),这样程序就可以运行了。

实验练习2  求等差数列。

1、简单问题描述

编写程序，求一正整数等差数列的前6项的和，该数列前4项之和是26，前4项之积是880。程序流程图如下所示：

2、实验代码

#include<stdio.h>
main()
{
    int a,b,c,d,i,sum=0;
    for(a=1;a<=26;a++)
        for(d=1;d<=26;d++)
        {
            b=4*a+6*d;
            if(b!=26)
                continue;
            else
            {
                c=a*(a+d)*(a+2*d)*(a+3*d);
            if(c!=880)
                 continue;
            else  
                for(i=0;i<6;i++)
                {
                    printf("%d,",a+i*d);
                    sum=sum+(a+i*d);
                }
            }    
        }
        printf("\\n数列的前六项的和：%d\\n",sum);
}

3、问题分析

根据书上的提示，并没有遇到什么困难。

实验练习3  食品分配问题。

1、简单问题描述

有30个学生一起买小吃，共花钱50元，其中每个大学生花3元，每个中学生花2元，每个小学生花1元，问大、中、小学生的人数分配共有多少种不同的解（去掉某类学生数为0的解）？程序流程图如下所示。

 2、实验代码

#include<stdio.h>
main()
{
    int x,y,z,sum;
    sum=0;
    for(x=1;x<30;x++)
    {
        for(y=1;y<30;y++)
        {
            z=30-x-y;
            if((z!=0)&&(3*x+2*y+z==50))
            {
                printf("大学生%3d\\t中学生%3d\\t小学生%3d\\n",x,y,z);
                sum=sum+1;
            }
            else
            continue;
        }
    }
    printf("sum=%d\\n",sum);
}

3、问题分析

这道题和百马百担问题相似，没有什么困难。

三、实验小结

 

1、第一个实验（求累加数列前n项）：这个是数学中累加的算法，将k视为项数，i为每一项的大小，s为从1到k的和，当k=1时，i=1，s=1；当k=2时，i=2，s=1+2；由此类推，我知道i 和 k 相等，比前一项1，s为前(n-1)与最后一项i值相加，该代码适合用for循环，i=i+1，s=s+i。这道题由于用到了函数，多使用了一个头文件<conio.h>。

2、第二个实验（求阶乘数列前n项）：这是一个阶乘函数，但是它和（-1）^n-1结合，求前n项和。令i为项数，j为阶乘的数，fac为该项阶乘的结果，sum为前n项和。由流程图可得，应该使用两个for循环的嵌套。我列出几项就发现了规律，j比前一项大2，fac为前（i-1)项的乘积和i项的乘积，sum为前（i-1)项之和与最后一项相加。但是，由于题目与（-1）^n-1结合，根据书本提示，可以用sign改变正负。sign在C语言中表示有符号，令sign=1，进行完两次for循环后，进行sign=-sign的变换，改变下一次的正负。若下一次遇到符号的变化也可以用这个方法。

3、第三个实验（统计最高分最低分）：x为输入的分数，max为最大值，min为最小值，用while语句，若x<0,则直接输出结果,x>0,则将输入的分数两两相比较,输出最大值和最小值。

4、第四个实验（求水仙花数）：这道题和之前的将三位数调换位置（如输入“123”输出“321”）的题目有相似之处，之前的题目是输入一个三位数x，x除以10取余作为百位，x除以100的余数再除以10取整作为十位，再将x除以100取整作为个位。这道题是设x，y，z为三位数的百，十，个位， k为水仙花数，将k除以100取整得到x，k除以10取整后再除以10取余得到y，将k除以10取余得到z，判断x*x*x+y*y*y+z*z*z是否与k相等。

5、第五个实验（求不等式）：这道题并不是很复杂，将不等号左边作为一个式子求和，再与value比较，若sum<value则返回，反之，则输出n。不等式左边的式子求和规律第一个实验相似。

6、第六个实验（十进制转换）：这道题主要用到了while语句循环和if条件语句判断。我感觉这道题与第二个实验所说的三位数互换位置是逆向思维，这道题就是将输入的数分别乘以1，10，100，1000，变为一个四位数。但是，要注意规定范围，输入的数必须为个位数。

7、第七个实验（百马百担问题）：这道题与最后一个实验（食品分配问题）是类似的，设大马m匹，中马n匹，小马k匹。由题意可得方程m+n+k=100，3m+2n+1/2k=100,由于两匹小马只能驮一担,所以k必须为偶数，即k%2=0。使用两个for循环的嵌套，先是大马的变换，再是中马，小马，判断是否满足方程组，满足则输出结果。

8、第八个实验（求等差数列）：设a为首项，b为前四项之和，c为前四项之积，d为公差，可得到方程组b=4*a+6*d，c=a*(a+d)*(a+2*d)*(a+3*d)。由题意可得b=26，c=880，所以a，d要小于26。是用for循环，就可以得出结果。

9、这次的实验其实都不复杂，但是有很多经典的算法，感觉很重要，而且要有数学习惯，注意变量的取值范围，如果没有课本的提示，我可能会忽略很多。