李长河 (教授)

教授 博士生导师 硕士生导师

性别:男

毕业院校:莱斯特大学

学历:研究生(博士)毕业

学位:工学博士学位

所在单位:自动化学院

职务:Professor

学科:自动化

办公地点:中国地质大学(武汉)自动化学院710室,湖北省武汉市洪山区鲁磨路388号

联系方式:027-8717 5083

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实验四 循环结构程序设计

一、实验目的

1.掌握3种循环结构:while ,do—while ,for 的区别与联系,以及它们之间相互转换的方法,并能正确使用它们。

2.掌握与循环语句相关的break 语句和continue 语句的使用方法

二. 实验内容

1.输入正整数n, 计算n的阶乘

【分析】 由于n!=1*2*3*……*n,因此,要计算n的阶乘可以从1开始,由1的阶乘乘以2得到2的阶乘,再乘以3得到3的阶乘.......以此类推。


 【程序】

 

【要求】

(1)分别输入数据 -2, 1 ,5, 10, 20  调试运行程序,并记录程序结果。

输入

结果











(2) 删除程序中//A 处的赋值语句 return 1; 重新以上述数据调试运行程序,结果是否正确,如果不正确,该如何修改?

(3) 删除程序中//B处的语句 result=1;重新以上述数据调试运行程序,结果是否正确,如果不正确,该如何修改?

(4) 将程序中语句 double result=0; 改为 int result=0; 重新以上述数据调试运行程序,结果如何?为什么?

 

2. 范例:编程计算求π的近似值(要求小数点后面10位)。

提示: 可利用下列公式计算π值:

pi2 pi

【程序】

 

【要求】

(1)输入程序编译后使用Debug跟踪,单步执行程序,记录以下变量值的变化。


       i

term

sum

0



1



2



3



4



5



:



 

回答以下问题:
 a)从跟踪结果分析,term和sum的值有什么错误?
 b)循环结束后,i的值是多少?用什么简单的办法可以看到?
 c)对程序作何修改可以使其得到正确的结果?

 

 

 

3.将输入的一段文本中的小写字母转换成大写字母。


 【分析】由ASCII码表可以看出,大写英文字母的ASCII码值在65至90之间,小写英文字母的ASCII码值在97至122 之间,每一个英文字母的大写和小写的ASCII码相差32。

 

4. 编程:设计一个程序,输入一个日期,要求算出这一天是本年的第几天。

【分析】要算出某天是当年的第几天,应该将当年中本月之前所有月的天数相加,再加上本月至此的天数。

但这里有一个闰年问题,2月是一个特殊月,闰年的2月有29天,非闰年的2月只有28天。
 【提示】判断某年是闰年的条件是:该年号能被4整除但不能被100整除,或者能被400整除。例如,1996、2000是闰年,但1800不是闰年。

5. 猜数字小游戏。 程序随机产生0-1000之间的一个整数,玩家开始猜测这个数字是多少, 如果玩家猜测的数比程序产生的数字小,提醒玩家所猜的数字小了,请重试,如果猜测的数字比程序产生的数字大,告诉玩家所猜数字大了,请重试,直到玩家猜对为止,告诉玩家总共的猜测次数,并提醒玩家是否继续猜下一个数。

【提示】 产生一个随机数利用rand() 函数,需要包含#include <cstdlib>,并利用srand()初始化随机数发生器的种子(一般用time()函数获取一个系统时间作为种子,包含#include <ctime>),具体用法见第9题 

6. 约瑟夫(Josephus)问题:n 个人围坐成一圈,从 1 开始顺序编号;游戏开始,从第一个人开始由 1 到 m 循环报数,

报到 m 的人退出圈外,问最后留下的那个人原来的序号。
 【分析]】本题可定义一个容器(vector<bool>),初始化大小(元素个数)为n。 容器里元素的值标识该人是否出局,1在圈内,0出局。

值为0的元素不参加报数。可用一个整型数k做计数器,采用倒计数,记录留下的人数。
 【提示】容器里的元素是线性排列的,而人是围成圈的,用容器表示要有一种从容器尾部跳到其头部的技巧,即下标加1除以n求余数。

7. 输入一定数目的成绩(最少5个学生的成绩),利用vector将这些成绩存储起来, 统计平均分,最高分和最低分,然后将每个同学的成绩转换成等级制,如100:A++, 98-99:A+,93-97: A,90-92: A-,...,68-69:D+,63-67: D,60-62: D- , 0-59: F

如: 输入 59 68 95 74 82 100

输出结果:

最高分:100 最低分: 59 平均分:80

1 [59:F]

2 [68: D+]

3 [95: A]

4 [74: C]

5 [82: B-]

6 [100: A++] 

★ (选做题)8. 输入若干字符,统计其中数字字符、空白字符和其他字符的个数,输入EOF结束。
【分析】 要对字符进行统计,需要循环语句反复输入字符,读入字符后用switch 语句判断字符的种类:要统计3种字符数,需要定义3个用于计数的变量 nDigit  ,nWhite ,nOther,

并置初始值0;读入字符用cin.get()函数,在这里用while循环比较合适。白字符指空白键、Tab键和回车键。EOF表示End of  File ,其值为-1,从键盘输入 CTRL+Z键即可。

这里采用重载的 int cin.get( )函数,它返回的是整型数,所以能返回EOF。
 【要求】

    1. 程序中的变量c ,可以定义为char 类型吗? 请试之,并解释原因。

    2. 请注意程序中case 分支语句后的break语句,break能去掉吗?为什么?

    3. 如果要分别统计0-9中个数字出现的次数,怎样才能有效地实现,请修改程序。

    4. 如果要统计输入的一段文字中出现的行数、单词数和字符数,又怎样有效地实现,请完成之。

(选做题) 9.猜字游戏,规则如下,程序初始化一个单词集合,每次游戏开始时,程序随机选择一个单词让玩家来猜,玩家每次只能猜一个字母,如果选择的单词里有玩家所猜的字母,则玩家猜测成功,程序将显示单词里所有猜中的字母,如果单词里没有所猜字母,则猜测失败,共有六次机会。 提示: 假如系统选择了单词good, 玩家第一次猜测为a, 程序提醒玩家猜错,还有5次机会,并显示玩家已经猜过的字母和到当前为止所猜的单词中正确的猜测(没有猜中的字母用*代替,第一次没有猜中所以显示****); 第二次如果玩家猜o, 猜测正确,显示玩家到当前为止所猜的单词中正确的猜测,其他未猜中的用*代替(*oo*);第三次如果玩家猜a,提醒玩家此字母已经猜过,请重试,并显示玩家所有猜错的字母。依次进行,直到玩家猜中或者猜错的次数达到最大限制次数,此次猜单词游戏结束,询问玩家是否继续下一个单词的猜测