• Coursera课程笔记----计算导论与C语言基础----Week 5


    从现实问题到计算机程序(Week 5)

    总结回顾

    计算机只能按照程序去执行,不可能自己“想出”一个解决问题的方法

    面对一个问题,你必须自己找到解决方案,才有可能做出相应的程序

    所以,没有解决方案的时候,不要急着动手写程序

    • 切饼
      • 假设:有一张足够大的饼,有一把足够长的刀
      • 要求:每次切一刀
      • 问题:n刀最多能切出多少块饼
      • 结论:q(n)=q(n-1)+n ⬅️这个解决方案是计算机“想”不出来的

    现有构想再写程序

    问题➡️解决方案:思考

    解决方案➡️程序:描述

    结构化程序设计中,总是按照“先粗后细,先抽象后具体“的办法,对索要描述的解决方案进行穷尽分解,知道分解为顺序、分支、循环三种结构

    写程序前,先构思好程序的结构,可以先写出程序轮廓,再后补变量定义等细节

    事例

    • 鸡兔同笼问题

      • 问题描述:一个笼子里面关了鸡和兔子,已知脚数a,问笼子里面至少有多少动物,至多有多少种动物

      • 输入&输出

        2➡️0 0

        3➡️0 0

        20➡️5 10

    #include<iostream>
    using namespace std;
    int main()
    {
      int nCases,i,nFeet;
      cin>>nCases;
      for(i=0;i<nCases;i++)
      {
        cin>>nFeet;
        if(nFeet%2!=0)
          cout<<"0 0"<<endl;
        else if(nFeet%4!=0)
          cout<<nFeet/4+1<<" "<<nFeet/2<<endl;
        ekse
          cout<<nFeet/4<<" "<<nFeet/2<<endl;
      }
      return 0;
    }
    
    • 百元买百鸡问题
      • 问题描述:假定小鸡每只0.5元,公鸡每只2元,母鸡每只3元。现在有100元要求买100只鸡,编程列出所有可能的购机方案。
      • 穷举法:将可能出现的各种情况一一测试,判断是否满足条件。
    #include<iostream>
    using namespace std;
    int main()
    {
      int x,y,z;
      cout<<"	 母鸡		 公鸡		 小鸡"<<endl;
      for(x=0;x<=33;x++)
        for(y=0;y<=50;y++)
          for(z=0;z<=100;z++)
          {
            if((x+y+z)== 100)
              if((3*x+2*y+0.5*z)==100)
                cout<<"	"<<x<<"		"<<y<<"		"<<z<<endl;
          }
      return 0;
    }
    //可简化一层循环:z=100-x-y
    
    • 分出奇偶数
      • 问题描述:从键盘上输入10个整数,请将其中的奇数和偶数识别出来,分别放入不同的数组中并输出
      • 输入示例:23 34 65 43 67 12 67 341 61 34
      • 输出示例:
        • 奇数:23 65 43 67 67 341 61
        • 偶数:34 12 34
    #include<iostream>
    using namespace std;
    int main()
    {
      int all[10],odd[10],even[10];
      int i = 0; j = 0;
      for(; i<10; i++)
        cin>>all[i];
      int numOdd = 0;
      int numEven = 0;
      for(i = 0; i < 10; i++)
      {
        if(all[i] % 2 != 0)
        {
          odd[numOdd] = all[i];
          numOdd++;
        }
        else
        {
          even[numEven] = all[i];
          numEven++;
        }
      }
      for(i = 0;i < numOdd;i++)
        cout<<odd[i]<<" ";
      for(i = 0;i < numEven;i++)
        cout<<even[i]<<" ";
      return 0;
    }
    
    • 整数排序
      • 问题描述:从键盘上输入10个整数,请按照从大到小的顺序将他们排列好,并按新的次序输出到屏幕上
      • 输入示例:23 34 65 43 67 12 67 341 61 34
      • 输出示例:341 67 67 65 61 43 34 34 23 12
      • 选择排列:最简单的排列方式
    #include<iostream>
    using namespace std;
    int main()
    {
      int a[10];
      int i=0,j=0;
      int temp = 0;
      for(i = 0;i < 10; i++)
        cin>>a[i];
      for(i=0;i<0;i++)
        for(j=i+1;j<10;j++)
        {
          if(a[j]>a[i])
          {
            temp = a[i];
            a[i] = a[j];
            a[j] = temp;
          }
        }
      for(i = 0;i < 10; i++)
        cout<<a[i]<<" ";
      return 0;
    }
    
    • 整数奇偶排序

      • 问题描述:输入10个0~100之间的不同整数,彼此以空格分割重新排序以后输出(也按空格分割)

      • 要求:1.先输出其中的奇数,并按从大到小排列;

        ​ 2.然后输出其中的偶数,并按从小到大排列。

    #include<iostream>
    using namespace std;
    int main()
    {
      int all[10],odd[10],even[10];
      int i=0,j=0;
      for(; i<10;i++)
        cin>>all[i];
      int numOdd = 0;
      int numEven = 0;
      for(i = 0; I , 10; I++){
        if(all[i]%2 !=0)
        {
          odd[numOdd] = all[i];
          numOdd++;
        }
        else
        {
          even[numEven] = all[i];
          numEven++;
        }
      }
      for(i = 0; i<numOdd-1;i++){
        for(j = i;j<numOdd;j++)
        {
          if(odd[j]>odd[i])
          {
            int tmp = odd[i];
            odd[i] = odd[j];
            odd[j] = tmp;
          }
        }
      }
      for(i = 0; i < numEven - 1; i++)
      {
        for(j = i; j < numEven;j++)
        {
          if(even[j]<even[i])
          {
            int temp = even[j];
            even[j] = even[i];
            even[i] = temp;
          }
        }
      }
      for(i = 0; i < numOdd; i++)
        cout<<odd[i]<<" ";
      for(i = 0; i < numEVen; i++)
        cout<<even[i]<<" ";
      return 0;
    }
    

    结构化程序的基本思想

    • 程序由若干个模块组成
    • 模块之内高内聚
    • 模块之间低耦合

    作业题

    Quiz 1 晶晶赴约会

    #include <iostream>
    using namespace std;
    int main() {
        int a;
        cin >> a;
        if (a == 1 || a == 3 || a == 5)
            cout << "NO" << endl;
        else
            cout << "YES" << endl;
        return 0;
    }
    

    Quiz2 奇数求和

    #include <iostream>
    using namespace std;
    int main() {
        int m, n, result = 0;
        cin >> m >> n;
        while (m <= n) {
            //对于m和n之间的每一个数, 如果它是奇数,那么就加入到我们的结果里。如果不是就跳过。
            if (m % 2 == 1)
                result += m;
            m++;
        }
        //最后输出
        cout << result << endl;
        return 0;
    }
    //更快算法:若m为奇数,则循环+2求和至大于等于n;若m为偶数,则先+1再循环+2求和至大于等于n
    

    Quiz3 整数的个数

    #include <iostream>
    using namespace std;
    int main(){
        int k;
        cin>>k;
        int n1=0, n5=0, n10=0;
        for (int i=0;i<k;i++){
            int n;
            cin>>n;
            if (n == 1) n1++;
            else if (n == 5) n5++;
            else if (n == 10) n10++;
        }
        cout<<n1<<endl;
        cout<<n5<<endl;
        cout<<n10<<endl;
        return 0;
    }
    

    Quiz4 1的个数

    # include <iostream>
    using namespace std;
    
    int main() {
        int n;
        cin >> n;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            int x, ans = 0;
            cin >> x;
            while (x > 0) {
                ans += x % 2;
                x /= 2;
            }
            cout << ans << endl;
        }
        return 0;
    }
    //这道题的解法就是反复地除以2,看最低位是1还是0。
    

    Quiz5 数组逆序重放

    #include <iostream>
    using namespace std;
    int a[100];
    int main() {
        int n;
        cin >> n;
        for (int i = 0; i<n; i++)
            cin >> a[i];
        while (n--) { //常用的倒序计数循环,等价于while(n-->0)
            cout << a[n];
            if (n > 0) cout << " "; //如果不是最后一个数那么就要用空格分隔开
        }
        return 0;
    }
    //顺序输入倒序输出,如果要求通过修改数组本身实现逆序重放,则使用临时变量temp,将首尾元素逐个交换即可。
    
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