【C语言】学习笔记第7章基本类型编程题

Bertha 。 2024-03-22 09:15 7阅读 0赞

### 【C语言】学习笔记 ###

#### 文章目录 ####

*   *  【C语言】学习笔记
     *   *  第7章 基本类型
         *   *  编程题

#### 第7章 基本类型 ####

![在这里插入图片描述][be8f61bea668486fa28c4ab8d1e25a35.png_pic_center]

计算机处理的是数而不是符号。我们用对行为的算术化程度 来衡量我们的理解力（和控制力）。

##### 编程题 #####

【1】如果 i \* i 超出了 int 类型的最大取值，那么 6.3 节的程序 square2.c 将失败（通常会显示奇怪的答 案）。

![在这里插入图片描述][66a2d66a18e243fab9651abb114d2dfd.png_pic_center]

运行该程序，并确定导致失败的 n 的最小值。尝试把变量 i 的类型改成 short 并再次运行该 程序。（不要忘记更新 printf 函数调用中的转换说明！）然后尝试将其改成 long。从这些实验中， 你能总结出在你的机器上用于存储整数类型的位数是多少吗？

![在这里插入图片描述][ed631c108d5b4541a7c676c98d79cc0d.png_pic_center]

![在这里插入图片描述][9f05fcee38ae40c086caaa5d7de93e9e.png_pic_center]

![在这里插入图片描述][8695909502f142a2af06ac5f7272d237.png_pic_center]

可以看见，46341 的平方就已经超过了32 位int 类型的最大值 2147483647，直接溢出了，

修改为short int：

![在这里插入图片描述][b072aa985c2b49e180c5a32c15893536.png_pic_center]

![在这里插入图片描述][b449dc28ce4048fe82a28f570caf9516.png_pic_center]

效果也很明显，182的时候，182平方会超过16位短整型的最大数32767，进而溢出。

修改为long 类型：

![在这里插入图片描述][9d4b8b9a5530457aa3075313389a1148.png_pic_center]

效果也很明显，和int 一样。

**【说明】** 在笔者的Windows11 操作系统下，使用MinGW 编译器，int 是32位，long int 也是32位。

【2】修改 6.3 节的程序 square2.c，每 24 次平方运算后暂停，并显示下列信息：

Press Enter to continue...

显示完上述消息后，程序应该使用 getchar 函数读入一个字符。getchar 函数读到用户输入的回车 键才允许程序继续。

#include<stdio.h>
    
    int main(void) {
        
    
        int i, n;
    
        printf("This program prints a table of squares.\n");
        printf("Enter number of entries in table: ");
    
        scanf("%d", &n);
        getchar();
    
        for (i = 1; i <= n; i++) {
        
            printf("%10d%10d\n", i, i * i);
            if (i % 24 == 0) {
        
                printf("Press Enter to continue...");
                while (getchar() != '\n');
            }
        }
    
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][99be0acf4e91468ea0595834fe28a622.png_pic_center]

【3】修改 7.1 节的程序 sum2.c，对 double 型值组成的数列求和。

![在这里插入图片描述][bb60e2bbc17b4eec8f7aae63e5c9845e.png_pic_center]

#include<stdio.h>
    
    int main(void) {
        
    
        double lf, sum = 0;
    
        printf("This program sums a series of double integers.\n");
        printf("Enter integers (0 to terminate): ");
    
        scanf("%lf", &lf);
        while (lf != 0) {
        
            sum += lf;
            scanf("%lf", &lf);
        }
    
        printf("The suum is: %lf\n", sum);
    
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][140162c24c524f5bb0bfc4c63ef16b19.png_pic_center]

【4】编写可以把字母格式的电话号码翻译成数值格式的程序：

Enter phone number: CALLATT 2255288

（如果没有电话在身边，参考这里给出的字母在键盘上的对应关系：2=ABC、3=DEF、4=GHI、5=JKL、 6=MNO、7=PQRS、8=TUV、9=WXYZ。）原始电话号码中的非字母字符（例如数字或标点符号）保持不变：

Enter phone number: 1-800-COL-LECT
    1-800-265-5328

可以假设任何用户输入的字母都是大写字母。

#include<stdio.h>
    
    int main(void) {
    
        char c;
        printf("Enter phone number: ");
    
        while ((c = getchar()) != '\n') {
    
            if (c >= 'A' && c <= 'C') printf("%d", 2);
            else if (c >= 'D' && c <= 'F') printf("%d", 3);
            else if (c >= 'G' && c <= 'I') printf("%d", 4);
            else if (c >= 'J' && c <= 'L') printf("%d", 5);
            else if (c >= 'M' && c <= 'O') printf("%d", 6);
            else if (c >= 'P' && c <= 'S') printf("%d", 7);
            else if (c >= 'T' && c <= 'V') printf("%d", 8);
            else if (c >= 'W' && c <= 'Z') printf("%d", 9);
            else printf("%c", c);
        }
    
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][39a7f89e4ae24b178f2f83fbb35f9694.png_pic_center]

【5】在十字拼字游戏中，玩家利用小卡片组成英文单词，每张卡片包含一个英文字母和面值。面值根据 字母稀缺程度的不同而不同。（面值与字母的对应关系如下：1——AEILNORSTU；2——DG；3—— BCMP；4——FHVWY；5——K；8——JX；10——QZ。）编写程序，通过对单词中字母的面值求和 来计算单词的值：

Enter a word: pitfall 
    Scrabble value: 12

编写的程序应该允许单词中混合出现大小写字母。提示：使用 toupper 库函数。

#include <stdio.h>
    #include <ctype.h>
    
    int main(void) {
        
    
        char c;
        int sum = 0;
    
        printf("Enter a word: ");
    
        while ((c = getchar()) != '\n') {
        
            c = toupper(c);
            if (c == 'D' || c == 'G') sum += 2;
            else if (c == 'J' || c == 'X') sum += 8;
            else if (c == 'Q' || c == 'Z') sum += 10;
            else if (c == 'K') sum += 5;
            else if (c == 'B' || c == 'C' || c == 'M' || c == 'P') sum += 3;
            else if (c == 'F' || c == 'H' || c == 'V' || c == 'W' || c == 'Y') sum += 4;
            else sum += 1;
        }
    
        printf("Scrabble value: %d", sum);
    
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][36322bcb063a4cd8b793e37d7030e502.png_pic_center]

【6】编写程序显示 sizeof(int)、sizeof(short)、sizeof(long)、sizeof(float)、sizeof(double) 和 sizeof(long double)的值。

#include <stdio.h>
    
    int main(void) {
        
    
        printf("Size of int is : %zu\n", sizeof(int));
        printf("Size of short is : %zu\n", sizeof(short));
        printf("Size of long is : %zu\n", sizeof(long));
        printf("Size of float is : %zu\n", sizeof(float));
        printf("Size of double is : %zu\n", sizeof(double));
        printf("Size of long double is : %zu\n", sizeof(long double));
    
        return 0;
    }

> 不同计算机运行结果可能不同

![在这里插入图片描述][e02b515bc2504a6189a537699871ee0e.png_pic_center]

【7】修改第 3章的编程题 6，使得用户可以对两个分数进行加、减、乘、除运算（在两个分数之间输入`+`、 `-`、`*`或`/`符号）。

![在这里插入图片描述][2d2a1432dabb44bc9152e7bb73b97342.png_pic_center]

#include<stdio.h>
    
    int main(void) {
        
    
        int num1, denom1, num2, denom2, result_num, result_denom;
        char operate;
    
        printf("Enter two fractions separated by a operator sign: ");
        scanf("%d/%d%c%d/%d", &num1, &denom1, &operate, &num2, &denom2);
    
    
        switch (operate) {
        
        case '+':
            result_num = num1 * denom2 + num2 * denom1;
            result_denom = denom1 * denom2;
            break;
        case '-':
            result_num = num1 * denom2 - num2 * denom1;
            result_denom = denom1 * denom2;
            break;
        case '*':
            result_num = num1 * num2;
            result_denom = denom1 * denom2;
            break;
        case '/':
            result_num = num1 * denom2;
            result_denom = denom1 * num2;
            break;
        }
    
        printf("The result is %d/%d\n", result_num, result_denom);
    
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][ec7cf00886f7407488e520fbd14addbd.png_pic_center]

【8】修改第 5章的编程题 8，

![在这里插入图片描述][c65efad885cd4bbf9d95a8b7a1b45160.png_pic_center]

要求用户输入 12小时制的时间。输入时间的格式为时:分后跟 A、P、AM或 PM（大小写均可）。数值时间和 AM/PM 之间允许有空白（但不强制要求有空白）。有效输入的示 例如下：

1:15P 
    1:15PM 
    1:15p 
    1:15pm 
    1:15 P 
    1:15 PM 
    1:15 p 
    1:15 pm

可以假定输入的格式就是上述之一，不需要进行错误判定。

#include<stdio.h>
    
    int main(void) {
        
    
        int hour, minute;
        int input_minutes;
        char am_pm;
    
        printf("Enter a 24-hour time: ");
        scanf("%d:%d %c", &hour, &minute, &am_pm);
    
        if (am_pm == 'A' || am_pm == 'a') {
        
            input_minutes = hour * 60 + minute;
        }
        else {
        
            input_minutes = hour * 60 + minute + 12 * 60;
        }
    
        if (input_minutes < (615) / 2) {
        
            printf("Closet departure time is 9:45 PM, arriving at 11:58 PM.");
        }
        else if (input_minutes < (8 * 60 + 9 * 60 + 43) / 2) {
        
            printf("Closet departure time is 9:43 AM, arriving at 10:16 AM.");
        }
        else if (input_minutes < (9 * 60 + 43 + 11 * 60 + 19) / 2) {
        
            printf("Closet departure time is 11:19 AM, arriving at 1:31 PM.");
        }
        else if (input_minutes < (12 * 60 + 47 + 14 * 60) / 2) {
        
            printf("Closet departure time is 12:47 PM, arriving at 3:00 PM.");
        }
        else if (input_minutes < (14 * 60 + 15 * 60 + 45) / 2) {
        
            printf("Closet departure time is 2:00 PM, arriving at 4:08 PM.");
        }
        else if (input_minutes < (15 * 60 + 45 + 19 * 60) / 2) {
        
            printf("Closet departure time is 3:45 PM, arriving at 5:55 PM.");
        }
        else if (input_minutes < (19 * 60 + 21 * 60 + 45) / 2) {
        
            printf("Closet departure time is 7:00 PM, arriving at 9:20 PM.");
        }
        else {
        
            printf("Closet departure time is 9:45 PM, arriving at 11:58 PM.");
        }
    
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][6cd0a920cb2341c79b8f3790a711b7b3.png_pic_center]

【9】编写程序，要求用户输入 12 小时制的时间，然后用 24 小时制显示该时间：

Enter a 12-hour time: 9:11 PM
    Equivalent 24-hour time: 21:11

#include<stdio.h>
    
    int main(void) {
        
    
        int hour, minute;
        int input_minutes;
    
        char am_pm;
    
        printf("Enter a 12-hour time: ");
        scanf("%d:%d %c", &hour, &minute, &am_pm);
    
        if (am_pm == 'A' || am_pm == 'a') {
        
            printf("Equivalent 24-hour time: %d:%d", hour, minute);
        }
        else {
        
            printf("Equivalent 24-hour time: %d:%d", hour + 12, minute);
        }
    
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][b95aaa9ddb34484890c43f2ec5633bf9.png_pic_center]

【10】编写程序统计句子中元音字母（a、e、i、o、u）的个数：

Enter a sentence: And that's the way it is.
    Your sentence contains 6 vowels.

#include <stdio.h>
    #include <ctype.h>
    
    int main(void) {
        
    
        int counter = 0;
        char c;
    
        printf("Enter a sentence: ");
        while ((c = getchar()) != '\n') {
        
            c = toupper(c);
            if (c == 'A' || c == 'E' || c == 'I' || c == 'O' || c == 'U') counter++;
        }
    
        printf("Your sentence contains %d vowels.", counter);
    
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][11954c4224f94565a2672c0baf2a9a1e.png_pic_center]

【11】编写一个程序，要求用户输入英文名和姓，并根据用户的输入先显示姓，其后跟一个逗号，然后显 示名的首字母，最后加一个点：

Enter a first and last name: Lloyd Fosdick
    Fosdick, L.

用户的输入中可能包含空格（名之前、名和姓之间、姓氏之后）。

#include<stdio.h>
    
    int main(void) {
        
    
        char fname = ' ';
        char c;
        int lname = 0;
    
        printf("Enter a first and last name: ");
    
        while ((c = getchar()) != '\n') {
        
            if (c != ' ' && fname == ' ') fname = c;
            else if (c == ' ' && lname == 0) lname = 1;
            else if (c != ' ' && lname == 1) printf("%c", c);
        }
    
        printf(", %c.", fname);
    
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][1efab26872ca49bda0f28f27f1cf7032.png_pic_center]

【12】编写程序对表达式求值：

Enter an expression: 1+2.5*3
    Value of expression: 10.5

表达式中的操作数是浮点数，运算符是+、-、\*和/。表达式从左向右求值（**所有运算符的优先级都 一样**）。

#include <stdio.h>
    
    int main(void) {
        
    
        char operate;
        float number, result = 0;
    
        printf("Enter an expression: ");
        scanf("%f", &result);
    
        while ((operate = getchar()) != '\n') {
        
    
            scanf("%f", &number);
    
            if (operate == '+') result += number;
            else if (operate == '-') result -= number;
            else if (operate == '*') result *= number;
            else if (operate == '/') result /= number;
        }
    
        printf("Value of expression: %f\n", result);
    
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][fc0148089ac04226948aaa55b226e013.png_pic_center]

【13】编写程序计算句子的平均词长：

Enter a sentence: It was deja vu all over again.
    Average word length: 3.4

简单起见，程序中把标点符号看作其前面单词的一部分。平均词长显示一个小数位。

#include <stdio.h>
    
    int main(void) {
        
    
        int words = 1;
        int allchars = 0;
        char c;
    
        printf("Enter a sentence: ");
        while ((c = getchar()) != '\n') {
        
            if (c == ' ') words++;
            else allchars++;
        }
    
        printf("Average word length: %.1f\n", 1.0 * allchars / words);
    
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][ce872d5753314962b926290f585c104b.png_pic_center]

【14】编写程序，用牛顿方法计算正浮点数的平方根：

Enter a positive number: 3
    Square root: 1.73205

设 x 是用户输入的数。牛顿方法需要先给出 x 平方根的猜测值 y（我们使用 1）。后续的猜测值通过计 算 y 和 x/y 的平均值得到。下表中给出了求解 3 的平方根的过程。

![在这里插入图片描述][c040f0abe2054cbd90c1294e388c603f.png_pic_center]

注意，y 的值逐渐接近 x 的平方根。为了获得更高的精度，程序中应使用 double 类型的变量代替 float类型的变量。当y的新旧值之差的绝对值小于0.000 01和y的乘积时程序终止。提示：调用fabs 函数求 double 类型数值的绝对值。（为了使用 fabs 函数，需要在程序的开头包含`<math.h>`头。）

#include <stdio.h>
    #include <math.h>
    
    int main(void) {
        
    
        double x, newy, y = 1.0;
        printf("Enter a positive number: ");
        scanf("%lf", &x);
    
        do {
        
            newy = (y + x / y) / 2;
            if (fabs(newy - y) < 0.00001 * y) break;
            else y = newy;
        } while (1);
    
        printf("Square root: %f\n", y);
    
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][8109fbdc1e2f4b7d81f5208724587565.png_pic_center]

【15】编程计算正整数的阶乘：

Enter a positive integer: 6
    Factorial of 6: 720

#include <stdio.h>
    #include <math.h>
    
    int main(void) {
        
    
        int n, result = 1;
    
        printf("Enter a positive integer: ");
        scanf("%d", &n);
    
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
        
            result *= i;
        }
    
        printf("Factorial of %d: %d", n, result);
    
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][9c2240e618ff41b0807e40364dcd1060.png_pic_center]

(a) 用 short 类型变量存储阶乘的值。为了正确打印出 n 的阶乘，n 的最大值是多少

`short类型通常是16位，因此最大值是32 767，最多只能计算7 的阶乘 = 5040`

(b) 用 int 类型变量重复(a)。

`int类型通常是32为，最大值为2147483647，最多只能计算到12的阶乘 = 479001600`

`long类型通常和int 长度一样`

(d) 如果你的编译器支持 long long 类型，用 long long 类型变量重复(a)。

`long long类型最多能够计算20的阶乘`

(e) 用 float 类型变量重复(a)。

(f) 用 double 类型变量重复(a)。

`double 最多能计算170的阶乘，其结果是近似值，约为` 7.2574 × 1 0 306 7.2574 \\times 10^\{306\} 7.2574×10306

(g) 用 long double 类型变量重复(a)。

在(e)~(g)这几种情况下，程序会显示阶乘的近似值，不一定是准确值。

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