算法学习之循环结构程序设计

原创

TBHacker 2021-08-05 16:08:42 博主文章分类：[21]数据结构 ©著作权

文章标签 #include c++ #define i++ 头文件 文章分类 数据结构与算法人工智能

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for循环
打印1,2,3，...，n每个占一行。

#include <conio.h>
#include<stdio.h>
int main(){
    int i,n;
    scanf("%d",&n);
    for(i=1;i<=n;i++){
      printf("%d\n",i);
    }
    getch();
    return 0;
}

分支结合循环，威力很强大
输出所有形如aabb的四位完全平方数。
分析：先全部列出来，然后开根，看是否为整数。其中a可以从1到9，
b可以从0到9。如何组成aabb呢？
a*1100+b*11即可。
伪代码可以开拓思路。
下面来实现它

#include <conio.h>
#include<stdio.h>
#include<math.h>
int main(){
    int a,b,n;
    double m;
    for(a=1;a<=9;a++){
          for(b=0;b<=9;b++){
            n = a*1100+b*11;
            m = sqrt(n);
            if((int)m == m){//判断是否为整数
              printf("%d\n",n);
            }
          }
    }
    getch();
    return 0;
}

另一个思路是枚举平方根x，从而避免开平方操作。

#include <conio.h>
#include<stdio.h>
#include<math.h>
int main(){
    int x,n,high,low;
    for(x = 1;;x++){
      n = x*x;
      if(n<1100) continue;//跳过本次循环
      if(n>9999) break;//结束本次循环，这一句很重要
      high = n / 100;//获取高位，技巧
      low = n  % 100;//获取低位，技巧啊，余下的不满足100的就是低位的数字
      if(high/10 == high%10&&low/10 == low%10){//前两位相同，后两位相同，则满足条件
        printf("%d\n",n);
      }
    }
    getch();
    return 0;
}

这个效率貌似不如第一个高！执行的时间比较久，如果没有终止操作，不知道要执行多久呢！
这个大概就是算法的复杂度吧！一定要有意识提高代码的效率！

3n+1问题
猜想:对于任意大于1的自然数n，若n为奇数，则将n变为3n+1,否则变为n的一般。经过若干次这样的变换，
一定会使n变为1。例如3->10->5->16->8->4->2->1。
输入n，输出变换的次数。n<=10的9次方。
样例输入:3
样例输出:7
分析：程序完成工作依然是重复性劳动，循环的次数是不确定的，而且n不是递增的循环。可以考虑用
while条件式的循环来实现。

#include <conio.h>
#include<stdio.h>
int main(){
    int n,count = 0;//定义变量n，count并为count赋初值
    scanf("%d",&n);
    while(n>1){//只要n不等于1，这里n>0的整数，也就是只要n大于1，就执行操作
      if(n%2 == 1){//奇数
        n = 3*n+1;  
      }else{
        n = n/2;
      }
      count++;  
    }
    printf("%d\n",count);//不要忘记测试，一个看上去正确的程序可能隐含错误。
    //断点输出是很好的排错方式
    //printf("%d\n",n);
    getch();
    return 0;
}

for与while的关系
"
for(初始化;条件;调整){
循环体
}
"
等价于
"
初始化
while(条件)
{
循环体;
调整;
}
"
阶乘之和
输入n，计算S = 1！+2!+3!+...+n!的末6位（不含前导0）。n<=10的6次方。
样例输入:10
样例输出：37913（其实总和为4037913）
分析：如何实现阶乘呢？用一次循环呗。

#include <conio.h>
#include<stdio.h>
int main(){
    int n,i,j,S=0;
    scanf("%d",&n);
    for(i=1;i<=n;i++){
      int factorial = 1;//定义阶乘，每次循环都被重新赋初值
      for(j=1;j<=i;j++){
        factorial *= j;
      }
      S += factorial;
    }
    S = S%1000000;//有几个0就会剩下几位
    //S = int(S);
    printf("%d\n",S);
    getch();
    return 0;
}

每步取模，加一个“计时器”，可以计算出时间复杂度。

输入一些整数，求出它们的最小值、最大值和平均值（保留3位小数）。输入保证这些数都是不超过1000的整数。
样例输入:2 8 3 5 1 7 3 6
样例输出:1 8 4.375

#include <conio.h>
#include<stdio.h>
#define INF 1000000000
int main(){
    int x,n = 0,min = INF,max = -INF,s=0;
    while(n!=8&&scanf("%d",&x) == 1){
      s += x;
      if(x<min) min = x;
      if(x>max) max = x;
      n++;
    }
    printf("%d %d %.3lf\n",min,max,(double)s/n);
    getch();
    return 0;
}

下面将其改造成读文件，写文件的形式

#define LOCAL
#include <conio.h>
#include<stdio.h>
#define INF 1000000000
int main(){
    //读取文件
    #ifdef LOCAL
    freopen("in.txt","r",stdin);
    freopen("out.txt","w",stdout);
    #endif
    int x,n = 0,min = INF,max = -INF,s=0;
    while(n!=8&&scanf("%d",&x) == 1){//如果前面不通过，就不执行后面的内容了
      s += x;
      if(x<min) min = x;
      if(x>max) max = x;
      /*
      printf("x = %d,min = %d,max = %d\n",x,min,max);
      */
      n++;
    }
    printf("%d %d %.3lf\n",min,max,(double)s/n);
    getch();
    return 0;
}

读取当前文件夹下的in.txt
并将结果输出到out.txt中

输出2,4,6,8...2n
方法1

#include <conio.h>
#include<stdio.h>
int main(){
    int i,n;
    scanf("%d",&n);
    for(i=2;i<=2*n;i+=2)
    {
      printf("%d\n",i);
    }
    getch();
    return 0;
}

方法2

#include <conio.h>
#include<stdio.h>
int main(){
    int i,n;
    scanf("%d",&n);
    for(i=1;i<=n;i++)
    {
      printf("%d\n",2*i);
    }
    getch();
    return 0;
}

浮点陷阱

#include <conio.h>
#include<stdio.h>
int main(){
    double i;
    for(i=0;(int)i!=10;i+=0.1)//如果不加(int)就永远不会等于10，程序永远不停止！
    {
      printf("%.1lf\n",i);
    }
    getch();
    return 0;
}

C++中的输入输出
方式1

#include <conio.h> //C++中保留了C语言中常用的头文件，如果你愿意，可以继续使用stdio.h
#include<cstdio>//功能和C中的stdio.h很接近
using namespace std; //C++特有的单行注释，可以和C中传统注释/**/混合使用
int main(){
    int a,b;
    while(scanf("%d%d",&a,&b)==2){
      printf("%d\n",a+b);
    }
    getch();
    return 0;
}

方式2（用iostream）

#include <conio.h> //C++中保留了C语言中常用的头文件，如果你愿意，可以继续使用stdio.h
#include<iostream>//C++中的输入输出头文件
using namespace std; //C++特有的单行注释，可以和C中传统注释/**/混合使用
int main(){
    int a,b;
    while(cin>>a>>b){//张嘴送给cin
      cout<<a+b<<"\n";//张嘴送给a+b
    }
    getch();
    return 0;
}

C++中读取文件

#include <conio.h>
#include<fstream>
using namespace std;
ifstream fin("in.txt");
ofstream fout("out.txt");
int main(){
    int a,b;
    while(fin>>a>>b){//张嘴送给cin
      fout<<a+b<<"\n";//张嘴送给a+b
    }
    getch();
    return 0;
}