实验八

(1)实验内容

    编写一个程序，根据用户输入的本金、存款年数、年利率计算到期本息，并扣除20%的个人所得税，输出实际利息。

编程要求：本金、年利率用float型变量存放，存款年数用整型变量存放。输出的金额数值只需两位小数。

（2）算法说明

先算应得利息t=本金a*（1+年利率p）存款年数n-本金a，再算实际利息s=应得利息t*0.8。

（3）程序清单

#include <stdio.h>
#include <math.h>
void main()
{
 int n;
 float a, p, s,t;
 scanf("a=%f p=%f n=%d",&a,&p,&n);
 t=a*pow((1+p),n)-a;
 s=t*0.8;
 printf("s=%.2f/n",s);
}

（4）测试数据与实验结果

原始数据：a=10000 p=0.01 n=5

相应的运行结果：s=408.08

必要的说明：本金a 年利率p 存款年数n 实际利息s 应得利息t

（5）分析与思考

刚开始调试时出现以下错误：

--------------------Configuration: 123 - Win32 Debug--------------------
Compiling...
123.cpp
C:/Program Files/Microsoft Visual Studio/MyProjects/123/123.cpp(8) : warning C4244: '=' : conversion from 'double' to 'float', possible loss of data
C:/Program Files/Microsoft Visual Studio/MyProjects/123/123.cpp(9) : warning C4244: '=' : conversion from 'double' to 'float', possible loss of data
Linking...

123.exe - 0 error(s), 2 warning(s)

经过改正后调试成功了：

--------------------Configuration: 123 - Win32 Debug--------------------
Compiling...
Skipping... (no relevant changes detected)
123.cpp

123.obj - 0 error(s), 0 warning(s)

原因至今仍没搞非常清楚，可能是连接是出了问题，编译器说可能丢失数据，在写实验内容和编程要求时发现输出的金额只需两位小数，源代码改成printf("s=%.2f/n",s);就OK了！
(1)实验内容

    假定向国外邮寄包裹的收费如下：首先，包裹质量四舍五入到最近的15g的倍数，然后按表4.2收费。编写一个程序，根据用户输入的包裹质量和里程计算邮费。

编程要求：在程序中使用swith语句进行判断计算。

（2）算法说明

首先，包裹质量四舍五入到最近的15g的倍数，使用m=(m+7)/15*15;实现，然后当得到的包裹质量m等于60时，按表得用t1=s/1000;语句实现，当得到的包裹质量m超过75时，按表得用t2=s/1000*2;语句实现，最后，根据输入的包裹质量和里程计算相应的邮费y。

（3）程序清单

#include <stdio.h>
void main()
{
 int m,s,t1,t2,y;
 printf("请输入重量和里程:");
 scanf("m=%d,s=%d",&m,&s);
 m=(m+7)/15*15;
 t1=s/1000;
 t2=s/1000*2;
 switch(m)
 {
 case 0:y=5; break;
 case 15:y=5; break;
 case 30:y=9;break;
 case 45:y=12; break;
    case 60:y=14+t1; break;
    default:y=15+t2;break;
 }
 printf("应付邮资y=%d/n",y);
}

（4）测试数据与实验结果

原始数据：m=100，s=2000

相应的运行结果：应付邮资y=19

必要的说明：根据包裹质量m和里程s计算应付邮资y。

（5）分析与思考

同一个程序用if ；else if ；if ；语句和用swith语句都可以编写以解决问题，但else if语句常用于对多条件并列测试，从中取一的情形；而swith结构用于为单条件测试，从其多种结果中取一种的情形，应在适合的情况下选择合适的语句结构以提高程序的运行效率。
(1)实验内容

 有A、B、C、D和E共5所学校。在一次检查评比中，已知E肯定不是第2或第3名，他们互相进行推测，A校有人说，E校肯定是第1名B校有人说，我校可能是第2名；C校有人说，A校最差；D校有人说，C校不是最好的；E校有人说，D校会获得第1名。结果只有第1名和第2名的学校的人猜对了。编写一个程序，求出这5所学校的名次。

编程要求：

为了防止不同的学校取得相同的名次，设立了一个数组x[i]，x[i]为0（假）表示已有某校取得了第i名.

（2）算法说明

设a,b,c,d,e分别表示A,B,C,D,E这5所不同学校的名次（1到5），则有：
    a+b+c+d+e=15 即e的名次为 e = 15-a-b-c-d；
    根据题目给出的条件有：

    1. “已知E校不是第2名或第3名”得到：
       b0 = (e!=2)&&(e!=3)；且b0为真

    2. 由“他们互相推测，A校有人说，E校一定是第1名；B校有人说，我校可能是第2名；C校有人说，A校最差；D校有人说，C校不是最好的；E校有人说，D校会获得第1名。”得到：
       m = (e==1)+(b==2)+(a==5)+(c!=1)+(d==1)；且m的值一定为2
    因为，结果是只有第1名和第2名的学校的人猜对，即以上5个条件中，只有两个条件的值为真（“1”），其余3个条件的值为假（“0”）。

    3. 只有第1名和第2名的学校的人猜对，则以下都是假的：

    b1 = (e==1)&&(a!=2)；A校说对了，而A校又不是第1名和第2名（B校可能说对了）
    b1 = (a==5)&&(c!=1)&&(c!=2)；C校说对了，而C校又不是第1和第2名
    b1 = (c!=1)&&(d!=1)&&(d!=2)；D校说对了，而D校又不是第1和第2名
    b1 = (d==1)&&(e!=2)；E校说对了，而E校又不是第1 名和第2名

    采用穷举法(4重循环语句)，测试5所学校名次的各种情况，看哪种组合符合以上假设的条件，即为所求的解。为防止不同的学校取相同的名次，设立一个数组x[5]，x[i]为0（假）表示已有某校取了第i名。

（3）程序清单

#include "stdio.h"
void main()
{ int a,b,c,d,e,i,m,b0,b1;
  int x[6];
  for(i=1;i<6;i++)x[i]=1;
  for(a=1;a<=5;a++) //A校名次由1测到5
  { x[a]=0;
    for(b=1;b<=5;b++) //B校名次由1测到5
      if(x[b])
      { x[b]=0;        
        for(c=1;c<=5;c++) //C校名次由1测到5
          if(x[c])
          { x[c]=0;
            for(d=1;d<=5;d++) //D校名次由1测到5
              if(x[d])
              { x[d]=0;
                e = 15-a-b-c-d;
               for(e=1;e<=5;e++) //e校名次由1测到5
    if(x[e])
    {
    {
   b0=(e!=2)&&(e!=3);
   m=(e==1)+(b==2)+(a==5)+(c!=1)+(d==1);
   b1=(e==1)&&(a!=2);                           
         b1=b1+((a==5)&&(c!=1)&&(c!=2));                 
       b1=b1+((c!=1)&&(d!=1)&&(d!=2));                 
        b1=b1+((d==1)&&(e!=2));
    }
    if(b0==1 && m==2 && b1==0)
    printf("A:%d B:%d C:%d D:%d E:%d/n",a,b,c,d,e);
    }                                   
                x[d]=1;
              }
              x[c]=1;                    
          }
          x[b]=1;
      }   
      x[a]=1;  
   }
}

（4）测试数据与实验结果

原始数据：无

相应的运行结果：A:5 B:2 C:1 D:3 E:4

必要的说明：无

（5）分析与思考

调试程序过程中出现多个答案，显然不符合实际情况，源代码由于

1：缺少对e的for循环：for(e=1;e<=5;e++) //e校名次由1测到5；

2：由于缺少条件表达式的整体深刻理解：

b1=b1+(a==5)&&(c!=1)&&(c!=2);                 
       b1=b1+(c!=1)&&(d!=1)&&(d!=2);                 
        b1=b1+(d==1)&&(e!=2);

整体缺少表达式值括号（）；

应改为：b1=b1+((a==5)&&(c!=1)&&(c!=2));                 
       b1=b1+((c!=1)&&(d!=1)&&(d!=2));                 
        b1=b1+((d==1)&&(e!=2));
最后调试成功了！
(1)实验内容

 求2-100的所有素数，并把结果存放于一维数组a[100]中。其中，a[0]存放素数的个数，a[1],a[2],...存放素数，然后输出结果，要求每行输出5个素数。

编程要求：无

（2）算法说明

先判断是否为素数；

是则将i的值赋予数组s[k]。

（3）程序清单

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#define N 100
void main()
{
  int i,j,k,l,num,s[N],flag;
   k=0;
     for(i=2;i<=100;i++)
  {
   flag=1;
       l=(int)sqrt(i);
    for(j=2;j<=l;j++)
   if(i%j==0)
   {
    flag=0;
    break;
   }
    if(flag==1)
   {
             k++;
    s[k]=i;
   }
   }

 s[0]=k;
 num=1;
    for(k=0;k<=s[0];k++)
 {
   printf("s[%d]=%4d   ,",k,s[k]);
          if(num++%5==0)
    printf("/n");
 }
}

 

（4）测试数据与实验结果

原始数据：无

相应的运行结果：

s[0]=  25   ,s[1]=   2   ,s[2]=   3   ,s[3]=   5   ,s[4]=   7   ,
s[5]=  11   ,s[6]=  13   ,s[7]=  17   ,s[8]=  19   ,s[9]=  23   ,
s[10]=  29   ,s[11]=  31   ,s[12]=  37   ,s[13]=  41   ,s[14]=  43   ,
s[15]=  47   ,s[16]=  53   ,s[17]=  59   ,s[18]=  61   ,s[19]=  67   ,
s[20]=  71   ,s[21]=  73   ,s[22]=  79   ,s[23]=  83   ,s[24]=  89   ,
s[25]=  97   ,Press any key to continue

必要的说明：无

（5）分析与思考

调试过程中遇到了如下几个问题：

1.for循环后加if else语句是一个语句，

而for循环后加if 语句再加if 语句是两个语句。

2.数组s[k]=i;k赋初值为0与k赋初值为1的差别。
(1)实验内容

  编写一个程序，将用科学计数法输入的一个数串（全部由数字或小数点字符组成的字符串）转换成对应的实数。

编程要求：

用字符数组存放用户输入的数串。

（2）算法说明

科学计数法是用e指数表示的一个实数，比如 23.57e3，程序要将其转换成0.01345。转换过程是：先跳过其前面的空格，考虑其符号，正数用sign=1表示，负数用sign=-1表示；然后考虑整数和小数部分，产生一个实数val；跳过e或E，对于正指数，val乘以相应个数的10，对于负数，val除以相应个数的10。最后返回val*sign 。

     科学计数法的各种形式：
       +3.57e3     -3.57e+3    23.57e-3  ...

     可以用字符数组s[20]来存放从键盘输入的数字串，如图所示

        + 3  . 5  7 e  3 /0    

 

   注意：数字串"23.57"如何转换为实数 23.57；字符'2'转换为数字2的方法：'2' - '0'

（3）程序清单

#include <stdio.h>
void main()
{
  char s[20];
  int i,j, sign=1,signexp,e;
  char c;
  double val; //val为要求的结果
  gets(s); //输入用科学计数法表示的数串，存入字符数组s中
  i = 0;
while(s[i]==' ')i++ ;  //跳过空格，即s[0]、s[1]
    
if (s[i]=='-') sign=-1;
//处理正负号,若s[i]为“+”，则sign=1; 否则sign=-1
         i++;
  val=e=0;
for (; (c = s[i]) != '.' && c != 'e' && c != 'E' && c != '/0'; i++)
     val = val * 10.0 + (c - '0');//数字字符转换 如 23.57e3 , 则先转换23.57, 结果赋给 val 
     //val = 2*10+3+0.5+0.07   ( 23.57 )

     //处理小数点前的整数部分
if(s[i]=='.')  //处理小数点后部分

     {
  i++;
  for (j = 0; (c = s[i]) != 'e' && c != 'E' && c != '/0'; j++, i++)
       val = val * 10.0 + (c - '0');
  while (j--)
       val /= 10.0;
     }
if(s[i]=='e' || s[i]=='E')  //处理指数部分

    {
         i++;
if (s[i] == '-')
  {
       signexp = -1;
       j++;
  }

    }
while (c = s[++i])
       e = e * 10 + (c - '0');

if (signexp == -1)
       for (; e; e--)
    val /= 10.0;
else
       for (; e; e--)
    val *= 10.0;
    val=val*sign;
 printf("%f",val);//输出val

}

（4）测试数据与实验结果

原始数据：-23.57e-3

相应的运行结果：-0.023570Press any key to continue

必要的说明：无

（5）分析与思考

调试程序过程中if中的if (s[i]='-') sign=-1;中的=号有问题；

改为if (s[i]=='-') sign=-1;中的==号就可以了；

还有用printf查找错误所在处查到while (c = s[i]++)
       e = e * 10 + (c - '0');

明显应改为while (c = s[++i])
       e = e * 10 + (c - '0');
(1)实验内容:

编写一个程序，求解皇后问题：在n * n的方格上，放置n个皇后，要求每个皇后不同行、不同列、不同左右对角线。

编程要求:

    （1） 皇后的个数n由用户输入，其值不能超过20

    （2）采用递归方法。

（2）算法说明

    由于每行有且只能有一个皇后，为简化求解过程，用整数数组q{N]表示求解结果，因为每列只能放一个皇后，q[i]的值表示第i个皇后所在的行号，即该皇后放在(q[i],i)的位置上。求解皇后的递归模型如下：

    place(i,n): 若 i = n , 则n个皇后放置完毕，输出解（输出q数组元素）

    place(k,n): 在第k列找一个合适位置i，放置一个皇后（即q[k] = i）：place(k+1,n)

    其中，place(k,n)表示前面的第1,...,k-1个皇后放置好后，现在用于放置k,...,n的皇后。递归算法如下：

   void place(int k, int n)  //第k个皇后放到第k列上
     {
         for(int i=1;i<=n;i++)
           if(find(i,k))
           {
              q[k]=i;        //即在该位置放置一个皇后
             if(k==n)
                 print(k);
             else
              place(k+1,n);
           }
     }
    检查在(i,k)位置上的皇后，是否与已放好的皇后(q[j],j)(1 <= j <= k-1)有冲突a 。

    1.显然它们不同列，若有两个皇后处于同一行，则有q[j] == i;

    2.若在同一对角线，则有 (i-q[j] == k-j),或者 (q[j]-i == j-k)

 

（3）程序清单

#include <stdio.h>
      #include <stdlib.h>
      #define N 20      //最多皇后个数
      int q[N];        //存放各皇后所在行号
      int count = 0;    //存放解个数
      void print(int n)   //输出一个解 ,即输出q[1],q[2],...,q[n] 
      {
       count++;
    for(int i=1;i<=n;i++)
     printf("%3d",q[i]);
         putchar('/n');
      }
      int find(int i, int k)  //测试第k列的第i行上能 否放置皇后
      { int j = 1;
        while(j<k)   //j = 1 -- k-1 是已放置了皇后的列，对应的行号为q[j]。
        {
           if(q[j]==i||abs(q[j]-i)==abs(j-k))
             return 0;
           j++;
        }
        return 1;   //没有冲突则返回 1
      }
void place(int k, int n)  //第k个皇后放到第k列上
     {
         for(int i=1;i<=n;i++)
           if(find(i,k))
           {
              q[k]=i;        //即在该位置放置一个皇后
             if(k==n)
                 print(k);
             else
              place(k+1,n);
           }
     }
     void main( )
     {
   int n;
       scanf("%d", &n);
       place(1,n);          //调用递归函数place(1,n)
     }

 

（4）测试数据与实验结果

原始数据：6

相应的运行结果：6
  2  4  6  1  3  5
  3  6  2  5  1  4
  4  1  5  2  6  3
  5  3  1  6  4  2
Press any key to continue

必要的说明：无

（5）分析与思考

调试程序过程中用：

place(int k, int n)

    {

       if(k==n)

         输出一个解；

       else

         for(int i=1;i<=n;i++)

           if(第k列的第i行合适)

           {

              在该位置放置一个皇后即q[k]=i;

              place(k+1,n);

           }

    }

将产生算法错误，改为：

void place(int k, int n)  //第k个皇后放到第k列上
     {
         for(int i=1;i<=n;i++)
           if(find(i,k))
           {
              q[k]=i;        //即在该位置放置一个皇后
             if(k==n)
                 print(k);
             else
              place(k+1,n);
           }
     }
程序调试成功！
1.程序源代码清单：

 #include <stdio.h>
 #include <string.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <malloc.h>
 char *word[]={"from","in","at","an","on"};
 #define NUM (sizeof(word)/sizeof(char *))
 #define LINES 256
 #define MAXLEN 1000
 void del_word(char *s, int n, int len)
  /*del_word()函数删除s串中从第n+1个字符开始的长度为len个字符，
  删除子串采用移动字符方法进行。*/
 {
     while (*(s+n)=*(s+n+len))
        n++;
 }
 

 int getline(char *s, int len)
  /*getline()函数用于接受用户输入的一行输入，直到按回键为止。
  参数s是字符指针,指向存放输入字符串的缓冲区首址；
     len是字符数组长度。*/
 {
   int c;
   char *p=s;
   while(--len>0 && ((c=getchar())!='/n'))
            *s++=c;
   *s='/0';
   return(s-p) ;
 }
 

 void writelines(char *lineptr[],int nlines)
  /*writeline()函数输出正文字符串。*/
 {
          int i;
   printf("删除后的文本段：/n");
   for(i=0;i<nlines;i++)
     printf("%s/n",lineptr[i]);
 }

 int index(char s[],char t[])
  /*del_word()函数删除s串中从第n+1个字符开始的长度为len个字符，
  删除子串采用移动字符方法进行。*/
 {
   int i,j,k;
   for(i=0;s[i]!='/0';i++ )
   {
       for(j=i,k=0;t[k]!='/0' && s[j]==t[k];j++,k++) ;
       if(t[k]=='/0')return i;
    }
    return -1;
 }

 int readlines(char *lineptr[],int maxlines)
  /*index()函数的功能 是在第一个参数串s中查找是否包含第二个参数串t。*/
 {
   int len,nlines=0;
   char *p,line[MAXLEN];
   printf("输入一段文本：/n");
   while((len=getline(line,MAXLEN))>0)
     if(nlines>maxlines)
        return -1;
     else if((p=(char *)malloc(len+1))==NULL)
         return -1;
     else
     {
        line[len]='/0';
        strcpy(p,line);
        lineptr[nlines++]=p;
     }
     return nlines;
 }
 void main()
 {
   char *lineptr[100],*p;
   int i,j,k,nlines;
   if((nlines=readlines(lineptr,100))>0)
     for(i=0;i<NUM;i++)
     {
       j=0;
       while(j<nlines)
       {
          p=lineptr[j++];
          while((k=index(p,word[i]))>=0)
            del_word(p,k,strlen(word[i]));
        }
      }
  writelines(lineptr,nlines);
 }
2.程序调试心得体会：

采用模块化设计方法，将各子功能设计成函数，

可以先将各子函数先用主函数调试成功后，

再将各子函数连接成完整的程序源代码，

运用模块化程序设计的思想对于大的工程项目有很大益处，

并且是已成为一种行业规则，练习函数的实现将有助于未来的挑战和机遇。
实验10 结构体

(1)实验内容:
  某班有50个学生，每个学生包含的信息为学号、姓名及语文、数学、英语成绩。

编程要求:

    1. 求每个学生的平均成绩
    2. 求每门课程的平均成绩
（2）算法说明:定义结构体数组变量student[51]存放个学生学号、姓名及语文、数学、英语成绩，其中student[50]存放全班各科课程总成绩；通过void xshavg(struct stu student[],int n)  //每个学生的平均成绩函数和 void kchavg(struct stu student[],int n)   //每门课程平均成绩函数，主函数中调用实现编程要求中的两个实验目的。

 (3)程序源代码清单：

 #include <stdio.h>

struct stu

{

 char name[10];       //姓名

 int no;              //学号

 int score[3];        //语数英三科成绩

 int avg;             //每个学生的平均成绩

}student[51];

void xshavg(struct stu student[],int n)  //每个学生的平均成绩函数

{

 for(int i=0;i<n;i++)

 {

  student[i].avg=0;

  for(int j=0;j<3;j++)

   student[i].avg+=student[i].score[j];

  student[i].avg/=3;

 }

}

void kchavg(struct stu student[],int n)   //每门课程平均成绩函数

{

 for(int j=0;j<3;j++)

 {

  for(int i=0;i<n;i++)

   student[50].score[j]+=student[i].score[j];

        student[50].score[j]/=n;

 }

}

void main()

{

 int n=50;

 printf("请输入 姓名 学号 语文成绩 数学成绩 英语成绩/n");

 for(int i=0;i<n;i++)

 {

  printf("第%d个学生：",i+1);

  scanf("%s%d%d%d%d",&student[i].name,&student[i].no,&student[i].score[0],&student[i].score[1],&student[i].score[2]);

 }

  xshavg(student,n);

  kchavg(student,n);

    printf("姓名 学号 三科平均成绩/n");

    for(i=0;i<n;i++)

 {

  printf("%s%d%d/n",student[i].name,student[i].no,student[i].avg);

 }

printf("语文平均成绩 数学平均成绩 英语平均成绩/n");

printf("%d%d%d/n",student[50].score[0],student[50].score[1],student[50].score[2]);

}

（4）测试数据与实验结果:
数据量太大将50个学生改为2个：

输入：

a 100 50 60 70

b 101 60 70 80

输出：

a 100 60

b 101 70

55 65 75

必要的说明：无

（5）分析与思考

结构体数组相当重要，可以实现多种数据类型的组合以实现现实世界数据处理的需要，对数据结构影响很大；调试过程中数据量太大时，可适当改小以节省时间。