实验三-循环结构程序设计.doc

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date实验三-循环结构程序设计实验一 Visual C+6实验三 循环结构程序设计一、实验学时4学时。二、实验目的1熟练掌握用while、do-while以及for语句实现循环程序设计的方法。2理解循环条件和循环体的含义。理解循环结构中语句的执行过程。3熟练掌握break和continue语句的功能及应用。4掌握应用嵌套循环结构进行程序设计的方法。5掌握应用循环结构及穷举算法解决有关问题。6掌握运行到光标位置、使用断点等程序调试方法。三、实验内容1程序调试【例1】改正下列程序中的错误，求S=1!+2!+3!+n!的值，n的值通过键盘输入（n10）。输入样例：请通过键盘输入具体数据给变量n赋值：5输出样例： 1!+2!+3!+5!=153程序：#include <stdio.h>void main()int n,i;long int s,sum;printf("请通过键盘输入具体数据给变量n赋值:");scanf("%d",&n);for(i=1;i<=n;i+)s=s*isum+=s;printf("1!+2!+3!+.+%d!=%ldn",n,sum);（1）按照前面章节实验中介绍的步骤，保存源程序代码。（2）单击编译按钮（Compile），出现第一条编译错误信息是：missing '' before identifier 'sum'，改正后，重新编译和连接，都正确。（3）开始调试程序，鼠标单击第11行，光标在第11行闪烁，这就是当前光标的位置，单击，程序运行到光标位置。在变量窗口中，第一次循环时i的值为 1 ，n的值为 5 ，正确；而s的值为-858993460，不正确。请分析错误原因：s示未赋初值，long int s,sum;改为long int s=1,sum;，改正后，重新编译和连接，继续进行上述操作，这时s的值为1正确。（4）鼠标单击第12行，光标在第12行闪烁，这就是当前光标的位置，单击，程序运行到光标位置。在变量窗口中，第一次循环时i的值为 1 ，s的值为 1 ，正确；而sum的值为-858993460，不正确。请分析错误原因：sum示未赋初值，long int s,sum;改为long int s=1,sum=0;，改正后，重新编译和连接，继续进行上述操作，这时sum的值为0正确。（5）把光标定位到倒数第3行，单击（Run to Cursor）按钮，程序运行到光标位置。在变量窗口中，s的值为 1 ，sum的值为 1 ，显示信息正确。（6）单击（Stop Debugging）按钮，程序调试结束。在程序调试的过程中，应用了“运行到光标位置”的程序调试方法：即单击按钮，程序运行到光标位置，观察变量窗口中所显示的变量信息内容，分析此时变量的值是否正确。同时，结合断点的使用，断点的使用就是让程序运行到断点处暂停，让用户可以观察当前变量或表达式的值。设置断点时，先将光标定位到要设置断点的位置，然后单击编译微型工具条的按钮，断点设置完毕。如果要取消已经设置的断点，只需要将光标移到要取消的断点处，再次单击按钮，该断点取消。在循环结构的程序设计中，这种程序调试的方法经常使用，在具体进行程序调试时，设置程序运行断点处位置，注意变量窗口中显示变量的具体值信息（如果变量较多时，可以输入变量名查看），这些变量的值是否与循环第一次运行时一致。2.编程练习（1）读入一个正整数n，计算并输出前n项之和s的值（保留6位小数）。S=1+1/4+1/7+1/10+1/13+1/16+程序运行结果输入/输出示例：输入样例：请输入n的值：3输出样例： S=1.392857参考程序如下：#include "stdio.h"void main() int i, k, n; double sum; printf("请输入n的值："); scanf("%d", &n); sum = 0; k = 1; for(i = 1; i <= n; +i) sum += 1/(double)k; k += 3; printf("S=%lfn", sum); 思考题1：读入一个正实数n，计算并s的值（保留6位小数），要求精确到最后一项的绝对值小于n（保留6位小数）。S=1-1/4+1/7-1/10+1/13-1/16+输入样例：请输入n的值：1E-4输出样例：S=0.835699参考程序如下：#include "stdio.h"#include "math.h"void main() int i, k, t; double n;double sum;printf("请输入n的值：");scanf("%lf", &n); sum = 0;t = 1; k = 1; while(fabs(t/(double)k)>n)sum += t /(double)k; k += 3; t *= -1; printf("S=%lfn", sum); 思考题2：读入一个正整数n，计算并输出前n项之和s的值（保留6位小数）。S=1-1/2+3/7-2/5+5/13-3/8+输入样例：请输入n的值：18输出样例：S=0.551分析1：对于S，可以对n进行分析，当n为偶数时，正项个数与负项的个数相等；当n为偶数，正项个数比负项的个数多一项，可以将正项与负项分别进行计算。参考程序:#include "stdio.h"void main() int i, k, n; double sum; printf("请输入n的值："); scanf("%d", &n); sum = 0; k = 1; for(i = 1; i <= (n+1)/2; +i) /计算正数项的和:1+3/7+5/13+ sum += (2*i-1)/(double)k; k += 6; /正数项和分别与各个负数项求和(1+3/7+5/13+-1/2-2/5-3/8-if(n%2=0) /区分n为偶数时,负数项的个数为n的一半 k=2;for(i = 1; i <= n/2; +i) sum -= i/(double)k; k += 3; else /区分n为奇数时,负数项的个数为n-1的一半,比正数项少一个k=2;for(i = 1; i <= (n-1)/2; +i) sum -= i/(double)k; k += 3; printf("S=%.3lfn", sum); 分析2：即对S中负数项的分子与分母分别乘以2，会发现相邻的两项的分子部分为相邻的整数，而相邻两项的分母间为前项的分母+3=后项的分母。参考程序:#include <stdio.h> void main()int n,i,k,sign; float s=0;sign=1;k=1;scanf("%d",&n);for(i=1;i<=n;i+)s=s+sign*(float)i/k;k=k+3;sign=sign*(-1);printf("S=%.3fn",s);（2）输入一个正整数data，请编写程序,实现下列功能：求它的位数；求各位数字之和；从高位开始逐位分割并输出它的各位数字。输入样例：请输入一个整数：12345输出样例：12345是一个5位整数，各位数字之和为15各位数字分别为：1 2 3 4 5参考程序如下：#include <stdio.h>#include <math.h>void main( ) int count, in, sum, temp,t; printf("请输入一个正整数:"); scanf("%d", &in); temp=in; count=sum=0; while(temp!=0) /求正整数的位数，及各位数之和 sum=sum+temp%10; count+; temp=temp/10; printf("%d是一个%d位整数,各位数字之和为%dn", in, count, sum);temp=in;printf("各位数字分别为:");while(temp!=0)t=temp/pow(10,count-1);printf("%d ",t);temp=temp-t*pow(10,count-1);count-;（3）输入2个正整数m和n（m1，n500），输出m和n之间的所有素数，每行输出6个。输入样例：请输入两个整数：m=1,n=35输出样例：2 3 5 7 11 1317 19 23 29 31参考程序如下：#include <stdio.h>#include <math.h>void main()int i,j,p,m,n,count;count=0; /统计素数的个数printf("请输入两个整数:");scanf("m=%d,n=%d",&m,&n);for(i=m;i<=n;i+)for(j=2;j<=(int)sqrt(i);j+)if(i%j=0) break;if(j>(int)sqrt(i) && i!=1)printf("%d ",i);count+;if(count%6=0)printf("n");3.程序改错输入2个正整数m和n，求这两个正整数的最大公约数和最小公倍数。输入样例（改正后程序的运行结果）：请输入两个整数：m=6,n=9输出样例：6,9的最大公约数是：36,9的最小公倍数是：18程序（有错误的程序，红色的部分即为改正的部分）：#include <stdio.h>#include <math.h>void main()int m,n,max,min,data1,data2,r;printf("请输入两个正整数:");scanf("m=%d,n=%d",&m,&n);data1=m; data2=n;if(m<n) r=m; m=n; n=r; r=m%n;while(r!=0) /辗转相除法,求最大公约数 m=n; n=r; r=m%n; max=n; /循环结束后,最大公约数即为nmin=data1*data2/max; /两个原数相乘,再除以最大公约数,即为最小公倍数printf("%d,%d的最大公约数:%dn",data1,data2,max);printf("%d,%d的最小公倍数:%dn",data1,data2,min);思考题3：求两个正整数的最大公约数和最小公倍数，采用辗转相乘法是求解问题的方法之一，也可以采用for循环结构，结合break语句进行求解，不需要判断两个正整数的大小，请读者根据这种算法思想，编程求解两个正整数的最大公约数和最小公倍数。参考程序如下：#include <stdio.h>#include <math.h>void main()int m,n,max,min,i;printf("请输入两个正整数:");scanf("m=%d,n=%d",&m,&n);for(i=1;i<=m*n;i+) /m和n的最小公倍数在1m*n之间if(i%m=0 && i%n=0) min=i; break; max=m*n/min; /由m、n和最小公倍数min，即可求出最大公约数printf("%d,%d的最大公约数:%dn",m,n,max);printf("%d,%d的最小公倍数:%dn",m,n,min);-