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：

pi2pi

【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