C博客作业02--循环结构

| 这个作业属于哪个班级 | C语言--网络2011/2012 |
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| 这个作业的地址 | C博客作业00--循环结构 |
| 这个作业的目标 | 学习循环结构内容，包括for循环、while循环、循环嵌套
| 名字 | 黎钊涵
目录

• 0.展示PTA总分（0----2）
• 1.本章学习总结（2分)
  • 1.1 for循环语句
  • 1.2 while、do while循环语法
  • 1.3 跳出循环相关语句break\continue
  • 1.4 循环嵌套
  • 1.5 学习体会
• 2.编程技巧总结（2分）
  • 2.1 小知识点
  • 2.2 找最大值最小值问题
  • 2.3 字母大小写转化问题
  • 2.4 字符转化为数字问题
  • 2.5 四则运算问题
• 3.PTA实验作业（6分）
  • 3.1 数列求和问题
    • 3.1.1 题目
    • 3.1.2 我的思路
    • 3.1.3 代码展示
  • 3.2 图形打印问题
    • 3.2.1 数据处理
    • 3.2.2 我的思路
    • 3.2.3 代码展示
  • 3.3 介绍printf调试如何检查错误
    • 3.3.1 单步调试截图
    • 3.3.2 代码截图
    • 3.3.3 PTA提交列表及说明
• 4.关于龟兔赛跑问题的认识、理解及感悟

0. 展示PTA总分

1.本章学习总结

1.1 for循环语法

for 循环语句的一般形式为：

for (表达式 1;表达式 2;表达式 3) 
{
  循环体语句;
}

注意，表达式之间用分号“；”隔开而不是逗号“，”

执行顺序：表达式1→表达式2→循环体语句→表达式3→表达式2→循环体语句→表达式3.....重复这个过程，直到表达式2不满足，则结束循环

例：

   int c=1；

   for （i=1；i<=3；i++)
{
   c=c+1；
}

第一次循环，将1赋值给i，接着判断i<=3成立，进入循环体，c=c+1则c=2，然后i自身加1，则i=2，

第二次循环，i=2，此时i<=3依然成立，进入循环体，c=c+1，则c=3，然后i自身加1，则i=3，

第三次循环，i=3，此时i<=3依然成立，进入循环体，c=c+1，则c=4，然后i自身加1，则i=4，

此时i的值已经不满足条件i<=3，所以循环到此结束

1.2 while循环和do-while循环

while语句的一般形式是：

while (表达式)
{
    循环体语句;
}

例：

我的思路：

首先，本题需要设置多个变量，如输入实数x，循环变量j、n等，且由于题面复杂，对于不同变量在不同位置起到的不同作用要有清晰认识，否则容易混淆，导致题目难度再度增加

其次，本题循环条件只有一个，就是最后一项的绝对值大等于0.00001，当最后一项的绝对值小于0.00001时，结束循环

最后，本题考察了知识的融合能力，很明显本题是一道数学问题，需要用到幂函数，又需要做持续性的循环动作，则需要将幂函数和while循环组合在一起进行程序设计方能解题

代码如下：

#include<stdio.h>
#include<math.h>
int main()
{
    double x;
    int i;
    int j;
    int n=0;
    double temp=1, a=1, b=1;
    double sum=0;
    scanf("%lf", &x);
    
    while(temp>=0.00001)
    {
        temp=a*1.0/b;
        sum=sum+temp;
        n++;
        a=pow(x,n);
        b=1;
        for(j=1;j<=n;j++)
        {
            b=b*j;
        }
    }
    printf("%.4f", sum);
    return 0;
}

而do while语句与其类似：

  do
{
  语句
}
  while(表达式);

例：

int i=1;
int c=1;

do 
{
  i++；
  c=c+1；
}

while（i<=2);

执行如下：

先做do，i自身加1，则i=2，c=c+1，则c=2，

再进入while判断，此时i<=2成立，则再做do，i自身加1，则i=3，c=c+1，则c=3

再次判断，此时i<=2不成立，结束循环

可以发现，两者虽然相似，但也存在不同，主要在于，while是先判断再进入循环，do while是先做一次循环再判断

1.3 跳出循环相关语句break\continue

1、break语句作用是跳出全部循环，不管循环条件还满不满足，都直接跳出循环，而continue语句作用则是不执行剩下所有语句，直接结束本次循环，进行下一次的循环判断

2、break语句可以用于循环语句，也可以用于分支语句（switch），而continue语句只能用于循环语句

例1：

for(i=1;i<=3;i++)

{
   if(i%3=0)
  {
     break;
  } 

}

printf("%d", i);

执行如下：

第一次循环，i=1，判断i<=3成立，i%3=0不满足，则i自身加1，i=2

第二次循环，i=2，判断i<=3成立，i%3=0也不满足，则i自身加1，i=3

第三次循环，i=3，判断i<=3成立，i%3=0满足，则break，结束整个循环，而不会继续进行循环让i自身加1得到i=4

例2：

for(i=1;i<=5;i++)

{
   if(i%3=0)
  {
     continue；
     i=10；
  } 

}

printf("%d", i);

执行如下：

第一次循环，i=1，判断i<=5成立，i%3=0不满足，则i自身加1，i=2

第二次循环，i=2，判断i<=5成立，i%3=0也不满足，则i自身加1，i=3

第三次循环，i=3，判断i<=5成立，i%3=0满足，则continue，跳过i=10，即不执行此语句，进行下一次循环，i自身加1，i=4

最终输出结果是6，在整个循环过程中，都跟“i=10；”这条语句无关，因为它前面有continue，直接跳过

1.4 循环嵌套

循环嵌套，就是一条语句里面还有另一条语句，例如 for 里面还有 for，while 里面还有 while，或者 for 里面有 while，while 里面有 if-else，利用嵌套结构可以更容易地解决问题，但如果设计不好，也会使问题更复杂，循环嵌套有内循环和外循环之分，先执行内循环，后执行外循环，且外循环每执行一次，内循环都要执行一轮

例：

int i=1;

int c=1;

for（i=1;i<=3;i++）
{
   while(c<=2)
   {
     c=c+1;
   }
   
}

执行如下：

第一次循环，i=1，判断i<=3成立，则进入while循环，此时c满足条件c<=2,则c=c+1,c=2，i自身加1，i=2,

第二次循环，i=2，判断i<=3成立，则进入while循环，此时c仍然满足条件c<=2,则c=c+1，c=3，i自身加1，i=3，

第三次循环，i=3, 判断i<=3成立，则进入while循环，此时c不满足c<=2这一条件，所以c值确定为3，i自身加1，i=4，

因为i=4，判断i<=3不成立，所以不进行第四次循环，结束本轮循环，最终i值为4，c值为3

1.5 学习体会

1、循环体结构并非固定死板，而是可以灵活多变，分析问题后选择合适的循环体或是循环嵌套体来设计解决方案，才能更好地解决问题

2、进行循环嵌套设计时，需要注意内外循环的先后顺序，内先外后，如果刚开始不懂如何设计，可以在编译器上大胆尝试，实践才能出真知

3、需要跳出循环的时候，可以用不只一个break跳出循环

2.编程技巧总结

2.1 小知识点

• 当运算结果为小数时，需要注意表达式中的各项数据是否为浮点型，避免如1/2=0这样的情况，影响运算结果，此式需写成1.0/2

• 可以根据变量的大小来确定变量的范围，如若数据长度为32位，则变量类型为整型或长整型或单精度浮点型

• 对于一些隐含规律的问题，如典型的数列求和问题，应立即想到相关解决方法，即运用循环体来设计解法，而对于其他看似没有规律或者与循环/循环嵌套无关的问题，可以做尝试，看循环知识能否解决，能解决的话，速度如何，代码量如何，综合比较选择最优解法

2.2 找最大值问题

输入一组数找出最大值，其实是利用条件判断if else的知识来设置程序，可以先令第一个数的值为最大值max，接下来一次一次的输入其他数，以第二个数为例，若小于第一个数，则不满足条件不交换数值，若第二个数大于第一个数，则将第二个数的值赋给max，这样max的值就是现在第一个数、第二个数之间最大的那个，当第三个数输入时，同理，也是简单判断，看是否需要交换数值，代码如下

scanf("%d", &max);

if （num>max)

{
   max = num;
}

最小值问题同理，代码如下

scanf("%d", &min);

if （num<min)

{
   min = num;
}

这种解题思路就是作比较，重复地作比较，做两个数之间的比较，永远只比较两个数，不管总共有多少个数，都不影响两个数的比较，无论有多少数，总有比完的时候

2.3 字母大小写转化问题

法一：ASCII码法，由于大小写字母ASCII码存在的关系，a的ASCII码是122，A的ASCII码是90，所以小写字母转化成大写字母，只需要小写字母减去32即可，代码如下

char ch；

scanf("%c", &ch);

ch=ch-32

printf("%c", ch);

又因为空格“ ”的ASCII码为32，所以用小写字母减空格也行，代码如下

char ch；

scanf("%c", &ch);

ch=ch-' ';

printf("%c", ch);

同理，大写字母转化为小写字母就是，大写字母加32或空格，代码如下

char ch；

scanf("%c", &ch);

ch=ch+' ';//ch=ch+32;也可行

printf("%c", ch);

法二：字符型变量法

定义一个字符型变量ch

若ch=ch+'a'-'A';则结果是大写变为小写

若ch=ch+'A'-'a';则结果是小写变为大写

2.4 字符转化为数字问题

字符转化为数字只需要让字符减去0字符，即可得到整型数字

代码如下

char ch;

int num;

scanf("%c", &ch);

num = ch-'0';

这里需要注意的是，减去的0是字符而不是数字，所以表达式是'0'

2.5 四则运算问题

其实四则运算问题用到的是前面的switch case知识，每种计算方式对应一种计算符号，再对应相应的计算表达式，代码如下

int a，b，c；
char ch；
scanf("%c", &ch);
switch（ch）
{
case '+': a=b+c;break;
case '-'：a=b-c;break;
case '*'：a=b*c;break;
case '/'：a=b/c;break;
}

3.PTA实验作业

3.1 数列求和问题

3.1.1 题目

3.1.2 我的思路

首先，这是一道数学问题，需要用到数学函数，开头定义要有<math.h>，分析规律后发现需要用到的是幂函数pow

其次，这是一道循环问题，只要当n<=N，循环就一直进行，并且这是一个简单的单循环，只需要重复做一个动作即可

最后，这是一道幂函数和循环知识相结合的综合问题，需要巧妙设计程序进行求解，考察知识的融合运用能力

3.1.3 代码展示

#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main()
{
    double partialSum=0;
    double N;
    int n;
    double item=0;
    

    scanf("%lf", &N);

    for (n=1; n<=N; n++)
    {
        item = pow((-1), (n - 1)) * (n / (2.0 * n - 1));
        partialSum = partialSum + item;
    }
    printf("%.3f", partialSum);
        return 0;
}

这里注意最终输出的浮点型数值，是保留三位小数的数值，所以要用%.3f来表示

3.2 图形打印问题

3.2.1 数据处理

首先可以发现不同行的*数量不同，则行数需要设置一个变量，设为row

其次可以发现，在不同的点位输入的符号不同，则需要设置一个变量控制输入的东西，设为row1

其实刚开始我有想过是不是要设置两个变量，分别输入空格“ ”和星号“*”，后来被我放弃了，因为无论是空格还是星号，都在一行中，并且是间隔不间断的，所以就像奇偶数一样，可以用一个变量连续地进行输入，事实证明的确如此

3.2.2 我的思路

图形总共有7行，则7就为循环结束时的条件，上半部分（前3行）是逐个递增，下半部分（后4行）是逐个递减，并且每两个间有一个空格，上一行与下一行的是对应在一条轴线上的，由此可以设置两个变量，一个变量是行数，一个变量控制输入的东西是空格“ ”还是星号“*”

3.2.3 代码展示

#include<stdio.h>
#include<math.h>
int main()
{
    int row1;
    int row;
    for(row=0;row<7;row++)
    {
        if(row<=3)
        {
            for(row1=0;row1<5-row;row1++)
            {
                printf(" ");
            }
            for(row1=0;row1<1+2*row;row1++)
            {
                printf("*");
            }
        }
        if(row>3)
        {
            for(row1=0;row1<5-(6-row);row1++)
            printf(" ");
            for(row1=0;row1<1+2*(6-row);row1++)
            printf("*");
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

3.3 介绍printf调试如何检查错误

printf调试相对于单步调试来说，优点在于可以把每一个计算值都罗列出来，非常清晰，便于查错纠正

例：我们以计算4的阶乘为例

#include <stdio.h>
 int main()
 {
       int n=0;
       scanf("%d", &n);
       int i,f=1;
       for(i=1; i<=n; i++)
       {
               f=f+i;
       }
 
       printf("4!=%d/n", f);
       return 0;
 }

其实这很明显是段错误的代码，因为f=f+i，所以这段代码的实际作用是做累加运算，且输出结果是4！=11那么运行发现错误后使用printf调试，在for循环内加上一个表达式"printf("i=%d, f=%d\n", i, f);"即可，让每一次的i值和f值都输出，容易发现错误，代码如下

#include <stdio.h>
 int main()
 {
       int n=0;
       scanf("%d", &n);
       int i,f=1;
       for(i=1; i<=n; i++)
       {
               f=f+i;
               printf("i=%d, f=%d\n", i, f);
       }
 
       printf("4!=%d/n", f);
       return 0;
 }

这样运行就会出现

i=1，f=2 
i=2，f=4 
i=3，f=7 
i=4，f=11 
4!=11

所以可以发现从一开始就已经错了，错在计算式f=f+i，应该改成f=f*i，这样再用printf调试运行，发现过程和结果都正确

3.3.1 单步调试截图

3.3.2 代码截图

3.3.3 PTA提交列表及说明

说明：自己尝试作答的时候未能理清题意，无法正确设计循环体及表达式，导致格式错误，耗费大量时间思考分析并且逐步调试后最终找到原因，定义一个临时变量temp=a，成功解决问题

4.关于龟兔赛跑问题的认识、理解及感悟

4.1 认识

这个问题真是让我印象深刻，先是在课上思考，丈二和尚摸不着头脑，之后听老师的讲解，似懂非懂，然后在实验室里琢磨了老半天，不得甚解，最后回宿舍看超星课程，一遍没看懂，关键是设置变量，以及临界条件，实在把我整懵圈了，还好最后看了三遍，才堪堪掌握

首先是命名问题，在实验课的时候由于代码量不够，将变量命名得十分随意，什么abcd，经过老师的指导后才懂得要养成良好的命名习惯，掌握驼峰命名法并正确使用，比如乌龟跑的距离可以命名为turtleDis，就是turtleDistance（乌龟距离）的缩写，这样命名简单也容易理解

其次是数据处理问题，由于题面给出了一个总时间T，而乌龟和兔子运动还有一个耗时，所以需要再设置一个时间time，循环结束条件就是time>T；由于time一开始就为1，所以相当于两者都已经跑了一分钟，则兔子跑的总距离=第一分钟跑的9+后面跑的距离，乌龟同理；接下来有一个很重要的条件判断就是兔子是否停下来，分析题面可知每10分钟比较一次，兔子如果跑的更远就休息30分钟，30分钟内兔子运动距离为0，运动表达式不需要更改，只需要让时间+30，这个地方是一个非常容易出错的点，时间+30，刚开始可能不影响整个过程，但是，快到终点的时候呢？一旦在这30分钟内，乌龟到达了终点，乌龟运行的距离不就没有达到之前它30分钟运动的那么多了吗？没错，所以需要进一步比较这个时间+30与总时间的大小，再根据大小决定是否更改乌龟运动距离的表达式，理清这一易错点之后，题目就不难了

最后展示代码

#include <stdio.h>

int main()

{
    int turtleDis=0;
    int rabbitDis=0;
    int totalTime;
    int time;
    scanf("%d", &totalTime);

    for (time = 1; time <= totalTime; time++)

    {
        rabbitDis = rabbitDis + 9;

        turtleDis = turtleDis + 3;
        
        if (time % 10 == 0)
        {
            if (rabbitDis > turtleDis)
            {
                if (time + 30 > totalTime)
                {
                    turtleDis = turtleDis + 3 * (totalTime - time);
                    break;
                }
                else
                {
                    turtleDis = turtleDis + 3 * 30;
                    time = time + 30;
                }
               }
            
        }
    }

    if (turtleDis > rabbitDis)
    {
        printf("@_@ %d", turtleDis);
    }
    else if (turtleDis < rabbitDis)
    {
        printf("^_^ %d", rabbitDis);
    }
    else if (rabbitDis = turtleDis)
    {
        printf("-_- %d", turtleDis);
    }

    return 0;
}

4.2 理解

就我个人而言对这道题的理解是，首先它出现“每10分钟...”“每分钟...”的字眼，就暗示了需要用到循环知识来解题；其次它在循环的基础上进一步考察了循环结束条件，本道题循环结束条件并不单一，不同于平常的普通循环题，这道题中时间+30跟总时长的关系很容易被忽略；再者本道题还有一个小细节就是第一分钟，由于time初始值为1，所以第一分钟跑的距离要加上；最后是输入输出等格式问题，也需要注意

4.3 感悟

这道题带给我最大的感悟就是关于循环体本身，何时进入循环，何时结束循环，有什么条件，条件是否唯一等问题的思考，包括进入循环又需要判断什么，判断做出的下一步动作又是什么，每个动作对循环又有什么影响，种种问题都需要冷静地思考分析，今后随着代码量的增加这种感觉毫无疑问会更加强烈，因为需要考虑的东西越来越多，在做这道题目的时候，除了本身对知识点掌握不好之外，就发现自己对于问题本身的分析确实存在较大不足，进步空间还是很大的，与专业知识无关的这些问题自己没有考虑进去，实在是不应该，接下来继续努力吧