软件工程-构建之法 理解C#一小段程序
一、前言
老师给出的要求：
阅读下面程序，请回答如下问题：
问题1：这个程序要找的是符合什么条件的数？
问题2：这样的数存在么？符合这一条件的最小的数是什么？
问题3：在电脑上运行这一程序，你估计多长时间才能输出第一个结果？时间精确到分钟（电脑：单核CPU 4.0G Hz，内存和硬盘等资源充足）。
问题4：在多核电脑上如何提高这一程序的运行效率?
（注：该程序、用C#语言编写，但是只要有C语言基础完全没有阅读压力，如果对部分语句不懂请自行查询）
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
namespace FindTheNumber
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
int [] rg ={2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19，20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31};
for (Int64 i = 1; i < Int64.MaxValue; i++)
{
int hit = 0;
int hit1 = -1;
int hit2 = -1;
for (int j = 0; (j < rg.Length) && (hit <=2) ; j++)
{
if ((i % rg[j]) != 0)
{
hit++;
if (hit == 1)
{
hit1 = j;
}
else if (hit == 2)
{
hit2 = j;
}
else
break;
}
}
if ((hit == 2)&& (hit1+1==hit2))
{
Console.WriteLine("found {0}", i);
}
}
}
}
}
二、分析
自己第一次看到这个C#代码时候，就觉得C#继承了C及C++语言的特性。首先我看着别扭，我把它写成了c语言。
Int64相当于2^64次方，10^20次方，相当于10亿=10^10次方。
(1)当i=1
j=0 i%rg[0]=1%2=1 1!=0 hit++ hit=1 hit1=j=0;
j=1 i%rg[1]=1%3=1 1!=0 hit++ hit=2 hit1=j=1;
j=2 i%rg[2]=1%4=1 1!=0 hit++ hit=3 break跳出当前循环。判断是否符合条件，不符合
(2)当i=2
j=0 i%rg[0]=2%2=0 0==0
j=1 i%rg[1]=2%3=2 2!=0 hit++ hit=1 hit1=j=1;
j=2 i%rg[2]=2%4=2 2!=0 hit++ hit=2 hit2=j=2;
j=3 i%rg[3]=2%5=2 2!=0 hit++ hit=3 break跳出当前循环。判断是否符合条件，不符合
（3）当i=3
j=0 i%rg[0]=3%2=1 1！=0 hit++ hit=1 hit1=j=0;
j=1 i%rg[1]=3%3=0 0==0 hit++ hit=2 hit2=j=1;
j=2 i%rg[2]=3%4=1 1!=0 hit++ hit=3 break跳出当前循环。判断是否符合条件，不符合
（4）当i=4
j=0 i%rg[0]=4%2=0 0==0
j=1 i%rg[1]=4%3=1 1！=0 hit++ hit=1 hit1=j=1;
j=2 i%rg[2]=4%4=0 0==0
j=3 i%rg[3]=4%5=4 4！=0 hit++ hit=2 hit2=j=3；
j=4 i%rg[3]=4%6=4 4！=0 hit++ hit=3 break跳出当前循环。判断是否符合条件，不符合
。。。。。。。
。。。。。。。。。
从这儿看出来：条件是：最终要是hit==2&&hit1+1==hit2；相邻的两个数同时取余后！=0，就一定满足条件hit1+1==hit2
只有当相邻的两个数是在最后出现，break，前面所有的数都能被整除，那么问题来了，相邻两个数一定是一个奇数和一个偶数。偶数可以拆分为之前的2*相关的数。也就是说，偶数可以用之前的两个数来表示。即不存在这样的数。
三、解答
Int64相当于2^64次方，10^20次方，相当于10亿=10^10次方。
问题1：这个程序要找的是符合什么条件的数？
答：这个程序要找的数，相邻两个数是质数的数。
问题2：这样的数存在么？符合这一条件的最小的数是什么？
答：这样的数不存在。
问题3：在电脑上运行这一程序，你估计多长时间才能输出第一个结果？时间精确到分钟（电脑：单核CPU 4.0G Hz，内存和硬盘等资源充足）。（我的电脑是四核，3，4GHz）
答：测试的数据是1亿，用时5.034秒。
测试的数据是10亿，用时51.160秒。（基本上是满足增大10倍，时间上也是增大10倍）
所以，我们可以考虑认为：当数据达到10^20时，5.034*10^11秒=839 000 0000分钟。
问题4：在多核电脑上如何提高这一程序的运行效率?
答：多核电脑中，提高每个核的运算效率。实施多线程的控制，把这些数均分到多段，一段一个核，在每一个核中计算每一段的这些数，把每一个核的运算结果输出，多线程控制输入，运算，控制。
附带一张转换成C语言的代码（用Codeblock测得时间）
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
long long i,j;
int a[]={2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31};
for(i=1;i<1000000000;i++)//1亿
{
int hit=0;
int hit1=-1;
int hit2=-1;
for(j=0;j<30&&hit<=2;j++)
{
if(i%a[j]!=0)
{
hit++;
if(hit==1)
hit1=j;
else if(hit==2)
hit2=j;
else
break;
}
}
if(hit==2&&(hit1+1==hit2))
cout<<i<<endl;
}
return 0;
}
四、总结
1、分析问题的方式从简单到难。
2、从逻辑上进行推理，变换逻辑思维解决问题。
3、自己需要学习的知识还有很多，自己会每天进步一点。
