高级语言程序设计课程第四次个人作业

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这个作业要求在哪里： https://edu.cnblogs.com/campus/fzu/gjyycx/homework/14577
学号：102500405
姓名：刘诺涵

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）

（2）

二.设计程序。
（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。
a.while

b.do while

讨论：while是先判断再执行，do while是先执行再判断，do while循环至少会进行一次，所以在这题中do while多做了一次循环。
（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：分为a.逻辑与(&&)这个运算符影响表达式求值并执行
b.逻辑或(||)这个运算符影响表达式求值并执行

（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：使用for进行内外层分别设计循环（外层控制输出行数，内层控制每行输出的字符）

（4）编程输入n, 计算s=1+(1+2)+(1+2+3)+…+(1+2+3+4+…n)。
说明：使用for进行内外层分别设计循环（外层控制计算每一项的和，内层计算每一项的值）最后累加总和后输出即可。

（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：用2个for循环分别表示数组和计算求和。

（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。
a.if else

b.switch

c.条件运算符

（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。
说明：1. 影响范围不同：break终结循环整体，continue只跳过当前轮次，循环仍会继续。
2. 执行逻辑不同：break后循环体后续代码和下一轮循环都不执行；continue仅跳过当前轮剩余代码，下一轮循环正常触发。
3. 使用场景不同：break适合“满足条件即停止循环”（如找目标值）；continue适合“过滤无效数据，只处理符合条件的内容”（如跳过异常值、特定规则数据）。

（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。
说明：
a.程序如下：

b.算法思想
1. 遍历100~200的每个整数（候选数n）；
2. 对每个候选数n，判断其是否为素数：

• 判断条件：用2~√n（根号n）之间的整数依次整除n；
• 若存在能整除n的数，说明n不是素数，直接跳过；
• 若遍历完2~√n都不能整除n，说明n是素数，输出n；
  3. 重复步骤1~2，直到遍历完所有候选数。

c.传统流程图
开始
│
├─ 初始化 n = 100
│
├─ 循环：n ≤ 200？
│ ├─ 是 → 初始化判断标志 flag = 1（假设n是素数）
│ │ ├─ 初始化除数 i = 2
│ │ ├─ 循环：i ≤ √n？
│ │ │ ├─ 是 → n % i == 0？
│ │ │ │ ├─ 是 → flag = 0（标记为非素数），跳出除数循环
│ │ │ │ └─ 否 → i = i + 1，继续除数循环
│ │ │ └─ 否 → 结束除数循环
│ │ ├─ flag == 1？
│ │ │ ├─ 是 → 输出n（素数）
│ │ │ └─ 否 → 不输出
│ │ └─ n = n + 1，回到候选数循环
│ └─ 否 → 结束程序
│
结束
d.程序NS流程图
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 开始 │ // 程序启动
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ n = 100 │ // 候选数从100开始（要找100~200的素数）
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ for (n = 100; n ≤ 200; n++) { // 外层循环：逐个检查100~200的数 │
│ │
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ 1. 初始化：flag=1（先假设当前n是素数），i=2（除数从2开始） │ // flag是“素数标记”，i是用来试除的数
│ └─────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ for (i = 2; i ≤ sqrt(n); i++) { // 内层循环：试除判断素数 │ // 除数只需要到√n，效率更高
│ │ │ │
│ │ ┌─────────────────────────────────────────────┐ │ │
│ │ │ if (n % i == 0) { // 能被i整除 → 不是素数 │ │
│ │ │ flag = 0; // 标记为非素数 │ │
│ │ │ break; // 跳出内层循环，不用再试除了 │ │
│ │ │ } │ │
│ │ └─────────────────────────────────────────────┘ │ │
│ │ │ │
│ │ i = i + 1; // 除数+1，继续试除下一个数 │ │
│ │ } │ │
│ └─────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ if (flag == 1) { // 若还是1 → 确实是素数 │ │
│ │ printf("%d ", n); // 输出这个素数 │ │
│ │ } │ │
│ └─────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
│ } // 外层循环结束：n+1，检查下一个数 │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ 结束 │ // 程序结束
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

三.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：使用for循环，注意圆括号中要用分号将三个表达式隔开。（第一个是初始化；第二个是测试条件；第三个是执行更新）

5．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：按照练习3的方法，将字符数组初始化为字母表中的字母。使用for的嵌套循环（按提示进行处理）注意一开始没有使用break跳出循环导致行数无法确定，并且尽量用明显的分层让for循环更加整齐，编写的时候就不会乱。

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：使用字符串记得标记宽度，并使用strlen（）语句和for循环完成编写。

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：使用while（1）构造一个无限循环，再通过scanf读取用户输入的上下限，设置如果upper<=lower,打印Done,并使用break退出循环。
初始化sum为0，使用for循环，每次将当前整数的平方累加到sum中，最后输出数值即可。

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：分别用for和do while循环，要注意格式和字符不要漏。

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：设置多个变量，使用do while循环，根据单利和复利公式（使用poe函数计算幂）而后规定当Deirdre的投资额超过Daphne时退出循环即可。
    

17. Rabnud 博士加入了一个社交圈。起初他有5个朋友。他注意到他的朋友数量以下面的方式增长。第1周少了1个朋友，剩下的朋友数量翻倍；第2周少了2个朋友，剩下的朋友数量翻倍。一般而言，第 n 周少了 n 个朋友，剩下的朋友数量翻倍。编写一个程序，计算并显示 Rabnud 博士每周的朋友数量。该程序一直运行，直到超过邓巴数（ Dunbar ' s number )。邓巴数是粗略估算一个人在社交圈中有稳定关系的成员的最大值，该值大约是150。
    说明：定义邓巴数为150，使用while循环以及计算公式，当数值大于邓巴数时结束循环。
    

四.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：先定义变量，再使用while循环通过getchar（）读取字符，其中用if区分当前字符种类，并进行计数+1处理，最后打印出结果。

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：使用while循环，if使每行打印8个“字符+ASCII码”组合以及换行符。

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：用if else，结合while进行循环读取与替换

5．使用 switch 重写练习4。
说明：注意switch格式，case和default后都需接：

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：先用符号常量定义，再提示用户输入工作小时数，再使用if else判断工资计算种类并计算，还有税金也通过相同判断进行计算，最后输出结果。

五.总结
通过本次作业，我学会和巩固了核心涵盖循环（for/while）、分支（if-else/switch）、数组操作，及素数判断、累加求和等算法，含break/continue、条件运算符、逻辑短路等关键用法。希望在后续课程中我能够学会更多方法，累积更多经验。