高级语言程序设计课程第四次个人作业

高级语言程序设计课程第四次个人作业
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学号：102300120
姓名：覃俊源
一.运行以下程序给出程序结果（无需代码，截图程序输出结果，如有错误可自行修改）。
1.

说明：代码无错误，无需修改。
2.

说明：将 ANSWER 改为 PI，值更新为 3.1415926535（更接近真实圆周率），避免因参考值精度不足导致判断误差。
二.编写代码。
1.用while和do while分别设计程序实现：用公式π/4=1-1/3+1/5-1/7+1/9+...求π的近似值，直到某一项的绝对值小于10-4为止，对两个程序的不同之处进行讨论。
（1）while

说明：先初始化符号、项、π 近似值和分母，在 while 循环中，当项的绝对值不小于 1e-4 时，累加项到 π，更新分母、符号和项，最后将结果乘以 4 得到 π 近似值。
（2）do while

说明：初始化操作与 while 版本一致，do while 循环先执行一次循环体，再判断项的绝对值是否不小于 1e-4，后续操作同 while 版本，最终得到 π 近似值。
不同之处讨论：while 是先判断条件再执行循环体，若初始条件不满足，循环体一次都不执行；do while 是先执行循环体再判断条件，循环体至少执行一次。在此题中，初始项term=1.0满足fabs(term)>=1e-4，所以两者执行次数相同，结果也相同，但执行流程上有差异。
2.设计一个程序，实现功能：逻辑表达式中的运算符，只有会影响表达式求值时，才会执行。


说明：通过逻辑与（&&）和逻辑或（||）运算符的短路特性来演示。当逻辑与的左操作数为假时，右操作数不执行；当逻辑或的左操作数为真时，右操作数不执行。代码中通过变量a、b的变化来体现这一特性。
3.用for循环输出六行，第一行有FEDCBA，第二行是FEDCB，第三行是FEDC....，以此类推。

说明：定义字符串s为 "FEDCBA"，通过 for 循环执行 6 次，每次输出从字符串开头截取长度为6 - i的子串，从而实现每行依次减少一个字符的效果。
4.编程输入n, 计算s=1+(1+2)+(1+2+3)+…+(1+2+3+4+…n)。

说明：输入整数n，定义s存储总和，sum存储每一组1+2+…+i的和。通过 for 循环从 1 到n，每次累加i到sum，再将sum累加到s，最终输出s的值。
5.用for循环给一组整型类型的数组进行赋值，输出，以及求和，数组长度为8。

说明：定义长度为 8 的整型数组arr和求和变量sum。第一个 for 循环给数组赋值为 1 到 8；第二个 for 循环输出数组元素并累加求和，最后输出数组和。
6.设计一个if和else的多分支程序（分支数目大于3），该多分支程序再用switch语句进行改写，同时设计一个使用条件运算符（?:）的双分支语句。
(1)if-elseif-else

说明：输入分数score，通过 if-elseif-else 多分支结构根据分数范围判断等级并输出。
(2)switch

说明：输入分数score，计算grade = score / 10，通过 switch 语句根据grade的值判断等级并输出，利用 case 穿透特性处理 90-100 分的情况。
(3)条件运算符

说明：输入两个整数a、b，使用条件运算符判断a和b的大小，将较大的值赋给max并输出。
7.设计一个循环程序，再循环中用break和continue语句，实现不同的程序效果，给出结果并讨论。
(1)break

说明：for 循环从 1 到 10，当i等于 5 时，执行 break 语句，循环立即终止，只输出 1 到 4。
(2)continue

说明：for 循环从 1 到 10，当i为偶数时，执行 continue 语句，跳过当前循环的后续操作，进入下一次循环，最终只输出奇数。
讨论：break 用于立即终止整个循环，循环不再执行；continue 用于跳过当前循环的剩余语句，进入下一次循环。break 改变了循环的执行次数（提前终止），continue 不改变循环次数（只是跳过某次的部分操作）。
8.设计一个程序求100～200间的全部素数，给出算法思想、传统流程图、程序NS流程图。
（1）算法思想：对于每个数n（100≤n≤200），判断其是否为素数。素数是指除了 1 和它本身外，不能被其他数整除的数。判断方法是对于n，从 2 到sqrt(n)依次判断是否能整除n，若都不能，则n是素数。
（2）传统流程图：
开始
初始化n=100
循环：若n>200，则结束；否则进入下一步
初始化isPrime=1，i=2
循环：若i>sqrt(n)，则跳出循环；否则判断n%i0，若成立则isPrime=0并跳出循环；i++
若isPrime1，则输出n
n++，返回循环判断n>200处
结束
（3）程序NS流程图

（4）截图

说明：外层 for 循环遍历 100 到 200 的每个数n，内层 for 循环从 2 到sqrt(n)判断n是否能被整除，若能则标记isPrime为 0 并跳出内层循环，若isPrime为 1 则输出n，即为素数。
9.编写并运行书本第6章6.16编程练习题目中的第1，5，7，10，13，16，18题。
（1）编写一个程序，创建一个包含26个元素的数组，并在其中存储26个小写字母。然后打印数组的所有内容。

说明：通过循环给数组赋值小写字母a到z，再循环打印数组所有元素。
（2）编写一个程序，提示用户输入大写字母。使用嵌套循环以下面金字塔型的格式打印字母：
A
ABA
ABCBA
ABCDCBA
ABCDEDCBA
打印这样的图形，要根据用户输入的字母来决定。例如，上面的图形是在用户输入 E 后的打印结果。
提示：用外层循环处理行，每行使用3个内层循环，分别处理空格、以升序打印字母、以降序打印字母。如果系统不使用 ASCII 或其他以数字顺序编码的代码，请参照练习3的解决方案。

说明：外层循环控制行数，第一个内层循环打印空格，第二个内层循环升序打印字母，第三个内层循环降序打印字母，根据用户输入的大写字母确定行数
（7）编写一个程序把一个单词读入一个字符数组中，然后倒序打印这个单词。提示： strlen (）函数（第4章介绍过）可用于计算数组最后一个字符的下标。

说明：使用strlen函数获取单词长度，然后通过循环从后往前打印字符实现倒序。
（10）编写一个程序，要求用户输入一个上限整数和一个下限整数，计算从上限到下限范围内所有整数
的平方和，并显示计算结果。然后程序继续提示用户输入上限和下限整数，并显示结果，直到用户输入的上限整数等于或小于下限整数为止。程序的运行示例如下：
Enter lower and upper integer limits :59
The sums of the squares from 25 to 81 is 255
Enter next set of limits :325
The sums of the squares from 9 to 625 is 5520
Enter next set of limits :55

说明：循环获取用户输入的上下限，当上限不大于下限时退出循环，否则通过循环计算范围内整数的平方和并打印。
（13）编写一个程序，创建一个包含8个元素的 int 类型数组，分别把数组元素设置为2的前8次幂。使用 for 循环设置数组元素的值，使用 do while 循环显示数组元素的值。

说明：用for循环给数组赋值 2 的前 8 次幂（利用左移运算1 << i实现），再用do while循环打印数组元素。
（16）Daphne以10％的单利息投资了100美元（也就是说，每年投资获利相当于原始投资的10%)。Deirdre以5％的复合利息投资了100美元（也就是说，利息是当前余额的5%，包含之前的利息）。编写一个程序，计算需要多少年Deirdre的投资额才会超过Daphne ，并显示那时两人的投资额。

说明：分别计算 Daphne 的单利和 Deirdre 的复利，循环直到 Deirdre 的投资额超过 Daphne，记录并打印所需年数和两人的投资额。
（18）

说明：该 C++ 代码通过循环迭代计算，最终输出满足特定条件的整数 p，核心是模拟一个递推逻辑的终止状态值。
10.编写并运行书本第7章7.12编程练习题目中的第1，2，4~5,7题。
（1）编写一个程序读取输入，读到＃字符停止，然后报告读取的空格数、换行符数和所有其他字符的数量。

说明：循环读取字符直到遇到 '#'，分别计数空格（' '）、换行符（'\n'）和其他字符，最后输出统计结果。
（2）编写一个程序读取输入，读到＃字符停止。程序要打印每个输入的字符以及对应的 ASCII 码（十进制）。每行打印8个"字符﹣ ASCII 码"组合。建议：使用字符计数和求模运算符（%）在每8个循环周期时打印一个换行符。

说明：读取字符至 '#' 停止，用计数器控制每行输出 8 个 "字符 - ASCII" 组合，通过count % 8 == 0判断换行，注意空格和换行符的显示优化。
（4）使用 if else 语句编写一个程序读取输入，读到＃停止。用感叹号替换句号，用两个感叹号替换原来的感叹号，最后报告进行了多少次替换。

说明：读取字符至 '#'，用 if-else 判断：句号（'.'）替换为感叹号（'!'），原感叹号（'!'）替换为两个感叹号（"!!"），其他字符原样输出，最后统计替换总次数。
（5）使用 switch 重写练习4。

说明：逻辑与（4）一致，将 if-else 替换为 switch 语句，通过字符值匹配分支实现替换逻辑。
（7）编写一个程序，提示用户输入一周工作的小时数，然后打印工资总额、税金和净收入。做如下假设： a ．基本工资=10.00美元／小时
b ．加班（超过40小时）=1.5倍的时间
c ．税率：前300美元为15%
续150美元为20%
余下的为25%
用＃ define 定义符号常量。不用在意是否符合当前的税法。

说明：用 #define 定义时薪、加班倍数及税率相关常量，读取工作小时数，先计算总工资（40 小时内按基本工资，超出部分按 1.5 倍），再按阶梯税率计算税金，最后输出总工资、税金和净收入（总工资 - 税金）。
三.总结和思考
通过本次作业，我明确了不同循环、分支语句的适用场景，掌握了数组操作与算法优化技巧，深化了对 C++ 基础语法的理解与应用能力。