计算机程序设计员程序设计实例

1、程序设计实例    本章介绍了循环程序设计方法，讲述了两种循环程序，三种循环语句。包括前两章讲述的顺序程序结构、分支程序结构在内，这些控制结构内的语句部分都允许任意形式的语句。这些控制结构之间可以互相嵌套，而且这种嵌套没有层次限制。比如，if语句内可以包含循环语句，循环语句内又可以继续包含if 语句，等等。 又比如，一个循环语句内可以含有循环语句，内层循环语句内还可以再包含循环语句，形成所谓的多重循环，等等。    【例4.12】编程序，输出如下序列的前 50 项。该序列的第一项为 0 ; 第二项为 1 ; 以后的

2、奇数项为其前两项之和；偶数项为其前两项之差。    解1：该问题应该一项一项的生成，生成一项输出一项。在生成一项时要考虑该项是偶数项还是奇数项；生成并输出一项后，为生成下一项做准备，应该把后边的项向前串。得如下图4.30的PAD图。程序如下。        #include "stdio.h"    void main( )       int u,v,w,

3、k ;      u=0 ;      v=1 ;      printf ( "%5dn%5dn",u,v);      k=3 ;      do         if ( k%2 = 0 )&#

4、160;         w=v-u;        else          w=v+u;        printf ( "%12dn",w);      

5、0; u=v ;        v=w ;        k=k+1 ;      while ( k<=50 ) ;         解2：该问题生成一项时，可以不用分支判断，而采用标志单元的方法，这种方法在程序设计中是经常使用的。用这种方法PAD图如图4.31。程序如下。

6、60;       #include "stdio.h"    void main( )       int u,v,w,k ;      int flag;      u=0 ;      v=1 ;  &#

7、160;   printf ( "%5dn%5dn",u,v);      k=3 ;      flag = -1 ;      do         w = v + flag*u;        flag

8、= -flag ;        printf ( "%5dn",w);      u=v ;      v=w ;      k=k+1 ;      while ( k<=50 ) ;      &#

9、160;  【例4.13】编程序，输入两个正整数u 、v ，采用欧几里德辗转相除算法求它们的最大公因数并输出。    解：欧几里德辗转相除算法求u 、v最大公因数的计算过程是：        u % v R1        v % R1 R2        R1 % R2 R3  

10、;      R2 % R3 R4                          Rn-1 % Rn Rn+1=0到此余数Rn+1为"0"，计算过程结束。Rn 为正整数u 、v的最大公因数。此计算过程用PAD描述成图4.32。编出程序如下。   

11、     #include "stdio.h"    void main( )       int u,v,r ;      printf("pleace input u 、v:");      scanf("%d%d",&u,%v);  &

12、#160;   r=v ;      while ( r!=0 )         r = u%v ;        u = v ;        v = r ;         

13、   printf ( "gcd(u,v) = %5dn"u );         【例4.14】编程序，输入正整数N，计算r1!+r2!+.+rn! 并输出。其中，N=r1r2.rn 。    解：该程序是一个计算若干数据项之和的程序。本章已经编写过多个求和的程序，现在总结一下求和程序模式。所有计算和的程序都使用一个和单元，有类似图4.33的模式。这里用后判断条件的循环，当然也可以采用先判断条件的循环。其中： &#

14、160;  S是和单元；    开始进入循环之前和单元S必须清"0"；    在循环体内，每循环一次给和单元加上一项；    最后循环结束，和单元中的值即为所求之和。具体落实到本题，求和算法如图4.34的PAD所示。        下边求精图4.32中的计算r！。阶乘是一个连乘积。      

15、60; r! = 1 * 2 * 3 * * r    所有计算连乘积的程序都使用一个积单元，有类似图4.35的程序模式。这里用后判断条件的循环，当然也可以采用先判断条件的循环。其中：    P是积单元；    开始进入循环之前积单元P必须置"1"；    在循环体内，每循环一次向积单元乘入一项；    最后循环结束，积单元中的值即为所求之积。具体落实到本问题计算r！

16、，得如图4.36的PAD。    综合图4.34和图4.36得图4.37的最终算法PAD。程序如下：        #include "stdio.h"    void main( )       int N,S,P,u,r ;      printf("pleace input N:&q

17、uot;);      scanf("%d",&N);      S=0 ;      while ( N!=0 )         r = N%10 ;        N = N/10 ;   

18、60;    P=1;        u=1;          while ( u<=r )           P=P*u ;          u=u+1 ; 

19、;               S=S+P;            printf ( "r1!+r2!+.+rn! = %5dn"S );         【例4.15】我国古代有一道著名难题 "百钱百鸡"问题

20、: "鸡翁一, 值钱五; 鸡母一，值钱三；鸡雏三, 值钱一。百钱买百鸡, 问鸡翁、母、雏各几何。" 编程序, 解该题。    解：这是一个著名的问题，也是一类典型的问题。设买x只公鸡，买y只母鸡，买z只鸡雏，根据条件可以列出方程如下：    5x + 3y + z/3 = 100 /* 百钱 */    x + y + z = 100 /* 百鸡 */只能列出这两个方程，原题目变成求该方程组的整数解问题。三个未知数，两个方程，这是一个不定方程组。解该类问题

21、的思路是枚举x 、y 、z的所有可能，选出满足条件的哪些x 、y 、z组合。按这种思想，得到PAD如图4.38。程序如下：        #include "stdio.h"    int x , y , z ;    void main( )     for ( x = 1 ; x <= 20 ; x+ )    for ( y

22、= 1 ; y <= 33 ; y+ )    for ( z = 3 ; z <= 99 ; z=z+3 )    if ( x+y+z = 100 && 5*x+3*y+z/3 = 100 )    printf("result = %5d %5d %5dn" , x , y ,z ) ;    这是一个三重循环程序。可以省掉最内层第三重循环，用x,y直接计算z。程序如下：  

23、;   #include "stdio.h"    int x , y , z ;    void main( )       for ( x = 1 ; x <= 20 ; x+ )      for ( y = 1 ; y<= 33 ; y+ )       &#

24、160;z = 100-x-y ; / 求鸡雏数z，百鸡        if ( 5*x+3*y+z/3 = 100 && z%3=0 ) / 百钱        printf("result = %5d %5d %5dn" , x , y ,z ) ;             &#

25、160; 【例4.16】编程序，用循环语句控制打印图4.39的字符图形。        解：在本题目以下的分析中，以白方块""表示空格字符。    分析该图形一共11行，上下相对于第6行对称。应该先打印上半部分第一到第六行，它们的规律是一样的；再打印下半部分第七到第十一行，它们的规律也是一样的。得图4.40的PAD。    打印前六行，应该一行行的打印，用一个循环控制，得图4.41的PAD。 &#

26、160;  打印第x行，每行都分三段，应该一段段的打印，得图4.42的PAD。        打印第x行前段。首先打印字母从x到'I'，然后再打印字母从'A'到x-1。每个字母的形式是：一个空格，加字母本身。得图4.43的PAD。    打印第x行中段。分析这段特性，应该首先打印（5-(x-'A')）*2个空格；再打印2*(x-'A')+1 组"x"；再打印（5-(x-&#

27、39;A')）*2个空格。得图4.44的PAD。在图4.44的PAD中，每个框都是一个循环，不再求精。    打印第x行后段。首先打印字母从x+1到'I'，然后再打印字母从'A'到x，最后换行。每个字母的形式是：一个空格, 加字母本身。得图4.45的PAD。            至此，找到了打印前六行的算法。下边求精打印后五行。    打印后五行，也应该一

28、行行的打印，用一个循环控制，得图4.46的PAD。    打印后五行的第x行与打印前六行的第x行的算法是一样的，可以完全使用上述算法。        至此，找到了打印图4.39字符图形的全部算法，综合上述图4.40到4.46得图4.47。编出程序如下。        #include "stdio.h"    char x , y ;&#

29、160;   int i ;    void main( )     for ( x='A'x<='F'x+) / 前六行    for ( y=x; y<='I'y+) printf ( "%c", y); / 打印第x行前段    for ( y='A' y<x; y+) printf ( "

30、%c", y);    for( i=1;i<=（5-(x-'A')）*2); i+) printf ( ""); / 打印第x行中段    for( i=1;i<=2*(x-'A')+1;i+) printf ( "%c", x);    for( i=1;i<=（5-(x-'A')）*2); i+) printf ( "");    for ( y=x+1; y<='I'y+) printf ( "%c", y); / 打印第x行后段    for ( y='A' y<=x;y+) printf ( "%c", y);    printf ( &quo