第三次实验报告
C程序设计实验报告
实验项目：
1、用for语句实现循环
2、用while循环语句实现循环
3、用do-while语句实现循环
4、用while语句和for语句配合实现循环
5、用for语句嵌套实现循环
姓名：徐溢璠 实验地点： 514实验室 实验时间：2019年4月17日
一、实验目的与要求
1、用for语句实现循环
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掌握for语句实现循环的方法
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循环嵌套的使用
2、用while循环语句实现循环
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掌握while语句实现循环的方法
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进一步掌握while语句实现循环的方法
3、用do-while语句实现循环
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掌握do/while语句实现循环
4、用while语句和for语句配合实现循环
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掌握while语句和for语句配合实现循环
5、用for语句嵌套实现循环
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掌握for语句嵌套实现循环的方法
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掌握for语句嵌套（三层）实现循环的方法
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掌握continue语句的用法
二、实验内容
5.3.1 用for语句实现循环
实验练习1：求数列前n项
1. 问题的简单描述
编写一程序，求出1，1+2，1+2+3···数列中前n项的值。流程图如下：
2、实验代码
#include<stdio.h> #include<conio.h> main() { int i,j=0,k,s=0; printf("Enter a number:"); scanf("%d",&k); for(i=1;i<=k;i++) { s=s+i; printf(" "); printf("%d",s); j++; } }
3、问题分析
问题：这个代码并不是很难，但是我第一次输出发现结果与结果之间没有空格，不好分辨。
解决方法：我在代码中加上printf(" ")。
实验练习2：求数列前n项的和
1. 问题的简单描述
编写一程序，求数列1，-3！，5！，-7！……（-1）n-1（2*n-1）前n项的和。n的值由键盘输入。流程图如下：
2、实验代码
#include<stdio.h> main() { int n,i,j,sign=1; float fac,sum; printf("please input value of n:"); scanf("%d",&n); sum=0.0; for(i=1;i<=n;i++) { fac=1.0; for(j=1;j<=2*i-1;j++) { fac=fac*j; } fac=fac*sign; sum=sum+fac; sign=-sign; } printf("sum=%.0f\n",sum); }
3、问题分析
第一次，我并不知道要用两个for循环嵌套，得出的代码与结果如下图：
分析流程图，发现需要用两个for循环的嵌套。先是 i 的变换，再是 j 的变换。我按照自己的想法开始第二次实验，结果如下：
发现得出的结果更加莫名其妙，等老师分析后，我发现 j 中只有 fac=fac*j ,因为第二个循环只和 j 相关。改进之后得到正确答案。
5.3.2 用while循环语句实现循环
实验练习1 统计学生的最高最低成绩
1、简单问题描述
从键盘上输入若干学生的成绩，统计并输出最高成绩和最低成绩，当输入负数时结束输入。程序流程图如下所示：
2、实验代码
#include<conio.h> #include<stdio.h> main() { float x,max,min; printf("please input scores:"); scanf("%f",&x); max=min=x; while(x>0) { if(x>max) max=x; if(x<min) min=x; scanf("%f",&x); } printf("\nmax=%f\nmin=%f\n",max,min); }
3、问题分析
问题：第一次敲这题时，我没有反应过来要用if语句，后来看了流程图，发现while循环中是真或假的判断。
解决办法：用上if语句if(x>max) max=x;if(x<min) min=x;。
实验练习2 求水仙花数。
1、简单问题描述
求所有的水仙花数(水仙花数是一个3位数的自然数，该数各位数的立方和等于该数本身，如153为水仙花数13+53+33=153）。程序流程图如下所示:
2、实验代码
#include<stdio.h> int main() { int x,y,z; int k=100; while(k<=999) { x=k/100; y=(k/10)%10; z=k%10; if(k==x*x*x+y*y*y+z*z*z) printf("%d\n",k); k++; } }
3、问题分析
问题：第一次得出的代码与结果如下图所示：
我发现得出的结果超过了所规定的范围，刚开始我以为是while中的k值范围错误，一直无法得出正确答案。后来看了书上的流程图提示，才发现应该将if(k=x*x*x+y*y*y+z*z*z)改为if(k==x*x*x+y*y*y+z*z*z)。
5.3.3 用do-while语句实现循环
实验练习 求不等式。
1、简单问题描述
求满足下列不等式的n的最小值，其中，value是大于1的任何数。
1+1/2+1/3+……+1/n>value，流程图如下所示：
2、实验代码
#include<stdio.h> main() { float sum,value; int n; printf("input value:"); scanf("%f",&value); sum=0.0; n=0; do { ++n; sum+=1.0/(float)n; } while(sum<value); printf("n=%d",n); }
3、问题分析
这个题目并不复杂，根据流程图写，并没有什么问题。
5.3.4 用while语句和for语句配合实现循环
实验练习 十进制转换。
1、简单问题描述
输入4个数字字符，并把其转换为4位十进制整数后显示出来。流程图如下所示：
2、实验代码
#include<stdio.h> main() { char c; int k,data; data=0; for(k=0;k<4;k++) { while(1) { c=getchar(); if(c>='0'&&c<='9') break; } if(k==0){ data+=(c-'0')*1000; } if(k==1){ data+=(c-'0')*100; } if(k==2){ data+=(c-'0')*10; } if(k==3){ data+=(c-'0'); } } printf("Data=%d",data); }
3、问题分析
问题：在while语句中，我忘记了输入break，结果发现我只能不停地输入数字，而无法输出结果。
解决办法：加入break，因为break意味着跳出该循环。
5.3.5 用for语句嵌套实现循环
实验练习1 百马百担问题。
1、简单问题描述
有100匹马，要驮100担货物，其中，1匹大马可以驮3担，1匹中马可以驮两担，两匹小马可以驮1担，请问，大马、中马和小马可以有多少种组合。程序流程图如下所示：
2、实验代码
#include<stdio.h> main() { int m,n,k; int sum=0; printf("各种驮法如下:\n"); for(m=1;m<=100;m++) { for(n=1;n<=100-m;n++) { k=100-m-n; if((k%2==0)&&(3*m+2*n+0.5*k==100)) { printf("大马%3d匹;中马%3d匹;小马%3d匹。\n",m,n,k); sum++; } } } printf("共有%d种驮法。\n",sum); }
3、问题分析
问题：最开始我将if条件句写为了if(k%2==0)&&(3*m+2*n+0.5*k==100)，然后我发现程序不停报错（如下图），
但是我看了很多遍，发现我并没有少了反括号。
解决办法：和同学讨论后，我发现了应该将if(k%2==0)&&(3*m+2*n+0.5*k==100)改为if((k%2==0)&&(3*m+2*n+0.5*k==100)),这样程序就可以运行了。
实验练习2 求等差数列。
1、简单问题描述
编写程序，求一正整数等差数列的前6项的和，该数列前4项之和是26，前4项之积是880。程序流程图如下所示：
2、实验代码
#include<stdio.h> main() { int a,b,c,d,i,sum=0; for(a=1;a<=26;a++) for(d=1;d<=26;d++) { b=4*a+6*d; if(b!=26) continue; else { c=a*(a+d)*(a+2*d)*(a+3*d); if(c!=880) continue; else for(i=0;i<6;i++) { printf("%d,",a+i*d); sum=sum+(a+i*d); } } } printf("\n数列的前六项的和：%d\n",sum); }
3、问题分析
根据书上的提示，并没有遇到什么困难。
实验练习3 食品分配问题。
1、简单问题描述
有30个学生一起买小吃，共花钱50元，其中每个大学生花3元，每个中学生花2元，每个小学生花1元，问大、中、小学生的人数分配共有多少种不同的解（去掉某类学生数为0的解）？程序流程图如下所示。
2、实验代码
#include<stdio.h> main() { int x,y,z,sum; sum=0; for(x=1;x<30;x++) { for(y=1;y<30;y++) { z=30-x-y; if((z!=0)&&(3*x+2*y+z==50)) { printf("大学生%3d\t中学生%3d\t小学生%3d\n",x,y,z); sum=sum+1; } else continue; } } printf("sum=%d\n",sum); }
3、问题分析
这道题和百马百担问题相似，没有什么困难。
三、实验小结
1、第一个实验（求累加数列前n项）：这个是数学中累加的算法，将k视为项数，i为每一项的大小，s为从1到k的和，当k=1时，i=1，s=1；当k=2时，i=2，s=1+2；由此类推，我知道i 和 k 相等，比前一项1，s为前(n-1)与最后一项i值相加，该代码适合用for循环，i=i+1，s=s+i。这道题由于用到了函数，多使用了一个头文件<conio.h>。
2、第二个实验（求阶乘数列前n项）：这是一个阶乘函数，但是它和（-1）n-1结合，求前n项和。令i为项数，j为阶乘的数，fac为该项阶乘的结果，sum为前n项和。由流程图可得，应该使用两个for循环的嵌套。我列出几项就发现了规律，j比前一项大2，fac为前（i-1)项的乘积和i项的乘积，sum为前（i-1)项之和与最后一项相加。但是，由于题目与（-1）n-1结合，根据书本提示，可以用sign改变正负。sign在C语言中表示有符号，令sign=1，进行完两次for循环后，进行sign=-sign的变换，改变下一次的正负。若下一次遇到符号的变化也可以用这个方法。
3、第三个实验（统计最高分最低分）：x为输入的分数，max为最大值，min为最小值，用while语句，若x<0,则直接输出结果,x>0,则将输入的分数两两相比较,输出最大值和最小值。
4、第四个实验（求水仙花数）：这道题和之前的将三位数调换位置（如输入“123”输出“321”）的题目有相似之处，之前的题目是输入一个三位数x，x除以10取余作为百位，x除以100的余数再除以10取整作为十位，再将x除以100取整作为个位。这道题是设x，y，z为三位数的百，十，个位， k为水仙花数，将k除以100取整得到x，k除以10取整后再除以10取余得到y，将k除以10取余得到z，判断x*x*x+y*y*y+z*z*z是否与k相等。
5、第五个实验（求不等式）：这道题并不是很复杂，将不等号左边作为一个式子求和，再与value比较，若sum<value则返回，反之，则输出n。不等式左边的式子求和规律第一个实验相似。
6、第六个实验（十进制转换）：这道题主要用到了while语句循环和if条件语句判断。我感觉这道题与第二个实验所说的三位数互换位置是逆向思维，这道题就是将输入的数分别乘以1，10，100，1000，变为一个四位数。但是，要注意规定范围，输入的数必须为个位数。
7、第七个实验（百马百担问题）：这道题与最后一个实验（食品分配问题）是类似的，设大马m匹，中马n匹，小马k匹。由题意可得方程m+n+k=100，3m+2n+1/2k=100,由于两匹小马只能驮一担,所以k必须为偶数，即k%2=0。使用两个for循环的嵌套，先是大马的变换，再是中马，小马，判断是否满足方程组，满足则输出结果。
8、第八个实验（求等差数列）：设a为首项，b为前四项之和，c为前四项之积，d为公差，可得到方程组b=4*a+6*d，c=a*(a+d)*(a+2*d)*(a+3*d)。由题意可得b=26，c=880，所以a，d要小于26。是用for循环，就可以得出结果。
9、这次的实验其实都不复杂，但是有很多经典的算法，感觉很重要，而且要有数学习惯，注意变量的取值范围，如果没有课本的提示，我可能会忽略很多。
