2023-2024-1 20231302《计算机基础与程序设计》第六周学习总结

作业信息

这个作业属于哪个课程	2023-2024-1-计算机基础与程序设计
这个作业要求在哪里	2023-2024-1计算机基础与程序设计第六周作业
这个作业的目标	Polya如何解决问题、简单类型与组合类型、复合数据结构、查找与排序算法、算法复杂度、递归、代码安全
作业正文	https://www.cnblogs.com/9q2z2z/p/17809813.html

教材学习内容总结

《计算机科学概论》

本章先由poyla算法开始，告诉我们如何用计算机解决问题，解决问题应该以哪些步骤去进行。用伪代码介绍了介绍了一些算法，其中包括有简单参数的算法，复杂变量，搜索算法和排序，递归算法。最后介绍了信息隐蔽的概念，这里又一次地体现了抽象这一重要概念的重要性。

《C语言程序设计》

本章介绍了算法的概念，并且介绍了它的描述方法，后文着重通过流程图介绍了不同的算法语句，包括了单、双、多分支条件语句，并在其中介绍了条件运算符和条件表达式。多路选择的switch语句和逻辑运算符和逻辑表达式。并且学习了程序测试的有关内容。

教材学习中的问题和解决过程

问题1：我在学习搜索算法时，学习到了顺序搜索、二分检索，它们都是基于有序排列的，但是一组数据如果没有顺序，是否就不能用搜索算法了呢，如果能的话，那个算法又是什么形式呢
AI回答：即使一组数据没有顺序，仍然可以使用搜索算法来查找特定元素。在无序数据中进行搜索的一种常见算法是线性搜索（Linear Search），也称为顺序搜索（Sequential Search）。

线性搜索算法从数据的开头开始逐个比较元素，直到找到目标元素或搜索完整个数据集。它的时间复杂度是O(n)，其中n是数据的大小。

虽然线性搜索在无序数据中的效率较低，但对于小型数据集或者不需要频繁搜索的情况，它仍然是一种简单有效的搜索算法。

以下是一个示例的线性搜索算法的伪代码：

function linearSearch(array, target):
    for i from 0 to length of array - 1:
        if array[i] equals target:
            return i
    return -1

在这个伪代码中，我们遍历数组中的每个元素，如果找到目标元素，则返回其索引。如果遍历完整个数组仍未找到目标元素，则返回-1。

需要注意的是，线性搜索算法的效率取决于数据的大小，因此在大型数据集中，使用基于有序数据的搜索算法（如二分搜索）可能更加高效。但是对于无序数据，线性搜索仍然是一种可行的搜索算法。

问题2：书中提到递归法有程序运行效率低的缺点，并且讲到若提高程序运行效率，宜以迭代形式替代递归形式。我在这里想要了解一下迭代形式是什么样子的，通过一些例子了解一下它是怎样运行的。
AI 回答
迭代形式是一种通过循环结构来实现算法逻辑的方法，相对于递归形式，它更加高效。在迭代中，算法通过迭代变量的更新和条件判断来控制循环的执行，直到达到预期的结果。

举个例子，我们可以通过迭代来实现计算一个数的阶乘。下面是使用迭代形式计算阶乘的示例代码：

      int factorial(int n) {
int result = 1;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
    result *= i;
}
return result;
    }

    int main() {
int n = 5;
int result = factorial(n);
printf("The factorial of %d is %d\n", n, result);
return 0;
    }

在这个例子中，我们使用了for循环来进行迭代计算阶乘。循环变量i从1逐步增加到n，每次循环将当前的i乘以result，并将结果存回result中。最终，当循环结束时，result中保存的就是n的阶乘值。

通过迭代，我们避免了递归中不断调用函数的开销，提高了程序的运行效率。迭代形式在C语言中是常见且重要的编程技术，可用于解决各种循环和迭代计算问题。

在第六行代码 result = i 中，= 是一个复合赋值运算符，用于将 result 乘以 i 的值，并将结果再次赋给 result。这行代码的作用是将当前的迭代变量 i 乘以 result 的值，然后将结果存回 result 中。

更详细地解释，result *= i 可以理解为 result = result * i。在每次循环中，result 的值都会与当前的迭代变量 i 相乘，并将乘积结果存回 result 中。这样随着循环的进行，result 逐渐累积乘积的值，最终得到 n 的阶乘。

例如，在计算阶乘 n 为 5 的情况下，初始时 result 的值为 1。在第一次循环中，i 的值为 1，所以执行 result *= i 后，result 的值变为 1。接着，在第二次循环中，i 的值为 2，所以执行 result *= i 后，result 的值变为 2。依此类推，直到循环结束，result 的值将变为 n 的阶乘，即 120。

这行代码的目的是不断更新 result 的值，使其保存当前迭代的乘积结果，从而最终得到整个阶乘的结果。