C语言笔记 | 一元一次方程

古城微笑少年丶 2024-03-24 14:03 12阅读 0赞

**文章目录**

**0x00 前言**

**0x01 问题分析**

**0x02 代码设计**

**0x03 完整代码**

**0x04 运行效果**

**0x05 参考文献**

**0x06 总结**

--------------------

#### 0x00 前言 ####

> 一元一次方程指只含有一个未知数、未知数的最高次数为 1 且两边都为整式的等式。一元一次方程只有一个根。一元一次方程最早见于约公元前 1600 年的古埃及时期。公元 820 年左右，数学家花拉子米在《对消与还原》一书中提出了“合并同类项”、“移项”的一元一次方程思想。十六世纪，数学家韦达创立符号代数之后，提出了方程的移项与同除命题。1859 年，数学家李善兰正式将这类等式译为一元一次方程。

#### 0x01 问题分析 ####

一元一次方程的一般形式：

![ax + b = 0 (a \\neq 0)][ax _ b _ 0 _a _neq 0]

其中，只含有 一个 未知数，且未知数的高次数是 1 ，等号两边都是整式，这样的方程叫做一元一次方程。

#### 0x02 代码设计 ####

#include <stdio.h>
    #include <math.h>

**代码解析：**先使用 \#include 引入需要使用到的头文件，例如 C 框架中的标准输入输出库 <stdio.h> 以及需要使用 <math.h> 数学库计算一元一次方程的解。

double a = 0.0, b = 0.0, x;
    printf("请输入两个系数：");

**代码解析：**定义 double 双精度类型的变量 a 和 b ，以及一元一次方程的解设为 x 。使用 printf(); 函数提示用户输入两个系数。

while (scanf("%lf %lf", &a, &b) != 2 || a <= 0.0)
            {
                printf("错误：请输入两个大于0的数值！\n");
                while (getchar() != '\n')
                    continue;
            }

**代码解析：**使用 while 循环语句判断用户输入的数值是否是两个数，并且判断 a 是否小于等于 0 。如果用户输入的数值不是两个数或者 a 为零或者为负数，那么则进入循环。如果进入循环中，那么会提示 “错误：请输入两个大于0的数值！” 并且执行 while 循环语句清空缓冲区，直到遇到换行符执行 continue 语句跳出当前循环。

if (getchar() != '\n')
            {
                while (getchar() != '\n')
                    continue;
                printf("警告：您输入了多余的字符，已被清除！\n");
                continue;
            }

**代码解析：**使用 if 语句判断如果输入缓冲区中还有字符（不包括换行符号），那么执行 if 语句中的内容。其中， while 循环和上文中的代码一样是清空缓冲区，直到遇到换行符执行 continue 语句跳出当前循环。

if (b == 0.0)
            {
                printf("此题有无数解\n");
            }
            else
            {
                x = -b / a;
                printf("此题有一个解，x = %.2lf\n", x);
            }

**代码解析：**使用 if 语句判断用户输入的数值 b 是否等于 0 ，如果等于 0 那么此题有无数解。否则执行 else 计算方程解并用 printf 语句输出该方程有一个解。

printf("a = %.2lf, b = %.2lf\n", a, b);
            break;

**代码解析：**输出输入的系数 a 和 b ，最后使用 break; 语句跳出 while 死循环。

double U_linear_E()
    {
        while (1)
        {
            double a = 0.0, b = 0.0, x;
            printf("请输入两个系数：");
    
            while (scanf("%lf %lf", &a, &b) != 2 || a <= 0.0)
            {
            if (getchar() != '\n')
            {
            if (b == 0.0)
            {
            else
            {
    
            printf("a = %.2lf, b = %.2lf\n", a, b);
            break;
            return 0;
        }
    }

**代码解析：**为计算一元一次方程的代码添加 while 死循环，确保用户输入错误能重新执行程序获得用户输入并执行。并设置一个 double 类型的函数将循环代码封装到函数中，如果函数执行完毕，那么会返回 0 表示程序正常执行。

int main()
    {
        U_linear_E();
        return 0;
    }

**代码解析：**主函数，调用 U\_linear\_E(); 函数用来求解一元一次方程，返回值为 0 时，表示程序执行完毕。

#### 0x03 完整代码 ####

#include <stdio.h>
    #include <math.h>
    
    double U_linear_E() // 一元一次方程求解函数
    {
        while (1) // 无限循环，直到符合条件结束循环
        {
            double a = 0.0, b = 0.0, x; // 定义变量，其x为方程解
            printf("请输入两个系数："); // 提示用户输入
    
            // 验证输入是否为数字
            while (scanf("%lf %lf", &a, &b) != 2 || a <= 0.0) // 如果输入不是两个数或者a为0或者负数，则进入循环
            {
                printf("错误：请输入两个大于0的数值！\n"); // 提示用户输入错误
                while (getchar() != '\n') // 清空输入缓冲区，直到遇到换行符
                    continue;
            }
    
            if (getchar() != '\n') // 判断如果输入缓冲区中还有字符（不包括换行符）
            {
                while (getchar() != '\n') // 清空输入缓冲区，直到遇到换行符
                    continue;
                printf("警告：您输入了多余的字符，已被清除！\n"); // 提示用户输入多余字符，并清除
                continue;
            }
    
            if (b == 0.0) // 如果b等于0，则方程有无数解
            {
                printf("此题有无数解\n"); // 输出有无数解
            }
            else // 如果b不等于0，则方程有唯一解
            {
                x = -b / a; // 计算方程解
                printf("此题有一个解，x = %.2lf\n", x); // 输出方程解
            }
    
            printf("a = %.2lf, b = %.2lf\n", a, b); // 输出输入的系数
            break; // 结束循环
            return 0; // 返回值为0，表示函数执行完毕
        }
    }
    
    
    int main()
    {
        U_linear_E(); // 调用一元一次方程函数
        return 0; // 返回值为0，表示程序执行完毕
    }

#### 0x04 运行效果 ####

请输入两个系数：1 2 3 4 5
    警告：您输入了多余的字符，已被清除！
    请输入两个系数：a b
    错误：请输入两个大于0的数值！
    0 1
    错误：请输入两个大于0的数值！
    1 2
    此题有一个解，x = -2.00
    a = 1.00, b = 2.00
    
    --------------------------------
    Process exited after 24.29 seconds with return value 0
    请按任意键继续. . .

#### 0x05 参考文献 ####

> \[1\].百度百科. 一元一次方程\[EB/OL\]. \[2023-04-02\]. https://baike.baidu.com/item/%E4%B8%80%E5%85%83%E4%B8%80%E6%AC%A1%E6%96%B9%E7%A8%8B?fromModule=lemma\_search-box.

#### 0x06 总结 ####

文章内容为学习记录的笔记，由于作者水平有限，文中若有错误与不足欢迎留言，便于及时更正。

[ax _ b _ 0 _a _neq 0]: https://latex.csdn.net/eq?ax%20&plus;%20b%20%3D%200%20%28a%20%5Cneq%200%29