Fibonacci数列的c语言模块化测试程序

来源：互联网发布：独生子女知乎编辑：程序博客网时间：2024/05/18 06:27

本程序是对我们c语言初学者理解递归算法和迭代法区别而编写的，他有以下优点

1，把二叉树，三叉树，尾归法编写的Fibonacci递归算法集成与一个程序，便于比较。

2，程序采用循环输入，可方便在各个模块，和多个数字输入之间随意切换。

3，由于采用模块化，也方便为c语言初学者提供一个模块化思维的引入。

运行截图如下（后有代码）（编译环境vs2013）：

程序主界面，

模块一为二叉树递归算法和迭代法比较

模块二为三叉树递归算法和迭代法比较

模块三为尾归法递归算法和迭代法比较

数字4退出

主界面错误输入测试

次级模块界面，输入fiboncci位数开始测试

定义了越界值，非法输入时报错

程序可在次级界面选择继续输入数字测试，或者返回主界面，或者退出

程序代码如下（编译环境为vs2013）

#include<stdio.h> //预处理头文件

#include<time.h>

#include<stdlib.h>

//函数声明，后面介绍函数功能

void InitMenu();

void Select();

void SubSelect(chara);

long Fib_ite(intn);

long Fib_rec1(intn);

long Fib_rec2(intn);

long Fib_rec3(inta, int b, intn);

void Fib1();

void Fib2();

void Fib3();

int Transfrom(chara[]);

//主函数

int main()

{

InitMenu();

return0;

}

//初始化主界面函数

void InitMenu()

{

printf("**************************************************************\n");

printf("** 欢迎进入Fibonacci测试系统主界面，你可以做以下事情: **\n");

printf("** 1 选择此选项可以进行对Fibonacci中递归算法优化一进行选择 **\n");

printf("** 2 选择此选项可以进行对Fibonacci中递归算法优化二进行选择 **\n");

printf("** 3 选择此选项可以进行对Fibonacci中递归算法优化三进行选择 **\n");

printf("** 4 选择此选项可以退出 **\n");

printf("**************************************************************\n");

Select();

}

//主界面选择函数

void Select()

{

intn;

scanf_s("%d", &n); //数字录入

if(n<1 || n>4) //判断字符正确性

{

fflush(stdin); //对输入字母时产生的buffer越界进行清理，在输入错误时进行

printf("不可以输入其他字符，请继续选择！！！\n"); //输出错误信息

InitMenu(); //输入错误时，继续返回初始化函数输入

}

switch(n) //对录入数字进行选择

{

case1:system("cls"); //先清屏函数，再选择1，进入递归优化一方案

printf("******************************\n");

printf("*欢迎进入Fibonacci优化一模块 *\n");

printf("******************************\n");

printf("请输入要测试数字\n");

Fib1();

break;

case2:system("cls"); //选择2，进入递归优化二方案

printf("******************************\n");

printf("*欢迎进入Fibonacci优化二模块 *\n");

printf("******************************\n");

printf("请输入要测试数字\n");

Fib2();

break;

case3: //选择3，进入递归优化三方案

system("cls");

printf("******************************\n");

printf("*欢迎进入Fibonacci优化三模块 *\n");

printf("******************************\n");

printf("请输入要测试数字\n");

Fib3();

break;

case4:

exit(0); //选择4，退出。

break;

default:

printf("输入有误，请重新输入！！！！\n"); //当输入出错时，输出错误信息

Select(); //选择出错时，重新选择

break;

}

void Fib1() // 优化一函数

{

intm;

clock_t us1, us2;

chara[5];

scanf_s("%d", &m); //输入数字，进行计算

getchar(); //接收scanf留下的回车

if(m > 45)

{

printf("对不起，值已经越界，请重新输入,不要大于45！！！！\n");

Fib1();

}

new1: us1 =clock();

printf("递归优化一函数计算结果:%ld\n", Fib_rec1(m));

us2 =clock();

printf("递归优化一函数执行时间%ld毫秒\n", us2 - us1);

us1 =clock();

printf("非递归函数计算结果:%ld\n", Fib_ite(m));

us2 =clock();

printf("非递归函数执行时间%ld毫秒\n", us2 - us1);

printf("************************************\n");

printf("* 请选择以下项目： *\n");

printf("* a 返回主界面 *\n");

printf("* b 退出程序 *\n");

printf("* 或者继续键入数字进行计算 *\n");

printf("************************************\n");

gets_s(a); //继续接收字符串

m =Transfrom(a); //把处理字符函数处理字符的结果给

gotonew1; //跳转到排位置

}

void Fib2() //类似优化一

{

intm;

clock_t us1, us2;

chara[5];

scanf_s("%d", &m);

getchar();

{

printf("对不起，值已经越界，请重新输入,不要大于45！！！！\n");

Fib2();

}

new2: us1 =clock();

printf("递归优化二函数计算结果:%ld\n", Fib_rec2(m));

us2 =clock();

printf("递归优化二函数执行时间%ld毫秒\n", us2 - us1);

us1 =clock();

printf("非递归函数计算结果:%ld\n", Fib_ite(m));

us2 =clock();

printf("非递归函数执行时间%ld毫秒\n", us2 - us1);

printf("************************************\n");

printf("* 请选择以下项目： *\n");

printf("* a 返回主界面 *\n");

printf("* b 退出程序 *\n");

printf("* 或者继续键入数字进行计算 *\n");

printf("************************************\n");

gets_s(a);

m =Transfrom(a);

gotonew2;

}

void Fib3() //类似优化一

{

intm;

clock_t us1, us2;

chara[5];

scanf_s("%d", &m);

getchar();

{

printf("对不起，值已经越界，请重新输入,不要大于45！！！！\n");

Fib3();

}

new3: us1 =clock();

printf("递归优化三函数计算结果:%ld\n", Fib_rec3(1, 1, m));

us2 =clock();

printf("递归优化三函数执行时间%ld毫秒\n", us2 - us1);

us1 =clock();

printf("非递归函数计算结果:%ld\n", Fib_ite(m));

us2 =clock();

printf("非递归函数执行时间%ld毫秒\n", us2 - us1);

printf("************************************\n");

printf("* 请选择以下项目： *\n");

printf("* a 返回主界面 *\n");

printf("* b 退出程序 *\n");

printf("* 或者继续键入数字进行计算 *\n");

printf("************************************\n");

gets_s(a);

m =Transfrom(a);

gotonew3;

}

long Fib_rec1(intn) //递归优化一函数

{

if(n== 0 || n == 1)return1;

elsereturn(Fib_rec1(n- 1) + Fib_rec1(n - 2));

}

long Fib_rec2(intn) //递归优化二函数

{

if(n== 0 || n == 1)return1;

if(n== 2)return 2;

if(n== 3)return 3;

elsereturn(Fib_rec1(n- 2) + 2 * Fib_rec1(n - 3) + Fib_rec1(n- 4));

}

long Fib_rec3(inta,intb,intn) //递归优化三函数

{

if(n<= 1)return 1;

if(n== 2)return(a+ b);

elseFib_rec3(b, a+ b, n- 1);

}

long Fib_ite(intn) //非递归函数

{

longfib1 = 1, fib2 = 1, fib;

inti;

if(n== 0 || n == 1)return1;

else

{

for(i = 2; i <= n; i++)

{

fib= fib1 + fib2;

fib1= fib2;

fib2= fib;

}

returnfib;

}

//以下这个函数的意义是当第一次进入某个优化函数时，当把第一次的数字执行完毕时，让用户选择是输入字母选择相应项，还是继续输入数字继续运算

int Transfrom(chara[]) //处理上一个函数给出的字符串

{

charb[3];

if(a[0]>= 65 && a[0] <= 90 || a[0]>= 97 && a[0] <= 122)

//判断字符串首位是否字母，如果字母，进入次级选择函数

SubSelect(a[0]);

else

//数字的话，把数字字符串转化为数字常量，返回处理函数计算。

{

if(atoi(a) < 46)

return(atoi(a));

else

//假如用户的输入数字越界，返回错误信息并让其重新输入

{

printf("对不起，值已经越界，请重新输入,不要大于45！！！！\n");

gets_s(b);

Transfrom(b);

}

void SubSelect(chara)

//次级选择函数，当处理字符串为字母时，传值这里，进行选择，如果有误返回错误信息并跳回主界面

{

switch(a)

{

case'a':

case'A': system("cls");InitMenu(); break;

case'b':

case'B':exit(0); break;

default:

printf("输入有误，请重新输入一个值！！！！\n");

system("cls");

InitMenu();

break;

}

0 0