西安交通大学C++程序设计第三章作业

西安交通大学实验报告课程_计算机程序设计_实验名称_控制结构_第 1 页共 15页系别_______________ 实验日期 2014年 3 月 10 日专业班级___ ____组别_____________ 实验报告日期 2014年 3 月 15 日姓名_ ___ __学号____ 报告退发 ( 订正、重做 ) 同组人_________________________________ 教师审批签字一、实验目的：掌握C++语言中的基本控制结构：顺序结构、条件结构、循环结构（do……while ;for ;while等）的使用，尤其是多重循环和条件结构的复合。

二、实验内容：1.第一题：编写程序求斐波那契数列的第n项和前n项和。

斐波那契数列是形如：0、1、1、2、3、5、8、13、……其通项为：F0=0; F1=1; Fn=Fn-1+Fn-2.（1）要点分析：步骤一：输入需要计算的项数n；步骤二：判断输入的项数是否合理，若否，返回第一步；步骤三：从第一项逐项加到第n项；步骤四：输出计算结果；步骤五：选择是否继续运算，若是，返回第一步；否则结束程序。

（2）源程序代码：#include<iostream>using namespace std;int main(){int an_1=0,ch,an=1,S=0,i=1,m=0;double n;//将n定义为双精度以便检验输入是否合理；do//开始循环体；{cout<<"请输入一个正整数n,将计算数列的前n项和:";cin>>n;while(n<=0||n!=(int)n)//对n输入有误的重新输入；{cout<<"您输入的不是正整数！请重新输入：";cin>>n;}while(i<n)//求前n项和，由1到n逐项相加；{S=S+an;m=an;//将an储存于m中；an=an+an_1;an_1=m;//将原来的an赋予an_1；i=i+1;}cout<<"前"<<n<<"项和为："<<S<<"；第"<<n<<"项为：F("<<n-1<<")="<<m<<endl;cout<<"如需继续计算请按1；如要结束请按2！";cin>>ch;}while(ch==1);//选择是否再进行新一轮运算；cout<<"运行结束！";return 0;}（3）实验结果：测试了输入合理和输入不合理以及多次输入的功能：（4）问题分析：不知道第n项是Fn还是Fn-1,最终按照Fn-1算了。

这样的话，输入的第n项应为Fn-1而不是Fn.2.第二题：用截弦法求一元方程f(x)=0在区间[x0,x1]之间的一个根。

（1）要点分析：步骤一：预先定义一个函数，其后按照该函数进行计算；步骤二：输入区间端点以及误差范围；步骤三：通过不断的趋近找到近似值，当满足误差范围时停止循环并输出结果。

（2）源程序代码：#include<iostream>#include<cmath>using namespace std;double F(double x)//预先定义一个函数；{double y;y= x*x-4*x+3;return y;}int main(){double x0,x1,x2,q,m,n;cout<<"请依次输入区间的左右端点、给定的误差范围：";cin>>x0>>x1>>q;m=x0;//将输入的初始区间储存在m,n中；n=x1;x2=x0-(((x0-x1)*F(x0))/(F(x0)-F(x1)));//进行第一次计算得到x2的初始值；do//不断缩小区间直至满足误差范围；{if(F(x2)*F(x0)>0){x0=x2;}else{x1=x2;}x2=x0-(((x0-x1)*F(x0))/(F(x0)-F(x1)));}while(fabs(x2-x0)>=q&&fabs(x1-x2)>=q);cout<<"方程x*x-4*x+3=0 在区间["<<m<<","<<n<<"]上的一个根为："<<x2<<endl;return 0;}（3）实验结果：考虑了不同误差范围对结果的影响，以及输入范围过大而导致的无法执行的情况：1）误差范围为0.1：2）误差范围为0.000001：3）误差范围为0.00001，但是从1到5，而对于方程x^2-4x+3=0来说，闭区间[1,5]内有两解，并且1就是其一个解。

此时无法求解：4）误差范围为0.00001，但区间改为[1.1,5]，此时只有一解便可执行求解。

3.第三题：编写一个程序，寻找用户输入的几个整数中的最小值。

假定用户输入的第一个数值指后面要输入的数值个数。

（1）要点分析：步骤一:输入所要输入的整数的个数；步骤二：输入要输入的某个整数；步骤三：判断输入的是否为整数，若不是，提示重新输入，返回第二步；步骤四：对输入的第一个整数，将其储存下来作为已输入的最小整数，对后来的输入的整数，判断其是否小于原来储存的最小数，若是，用该数替换原最小数；步骤五：判断需要输入的整数是否已经输入完毕，若否，返回第二步；若是，执行下一步；步骤六：输出最小数。

（2）源程序代码：#include<iostream>using namespace std;int main(){int n;double a,b;int i=1;cout<<"请输入您接下来要输入的整数个数：";cin>>n;while(i<=n)//循环输入n个整数；{cout<<"请输入您要输入的第"<<i<<"个整数：";cin>>a;while(a!=(int)a)//判断是否为整数；{cout<<"您输入的不是整数，请重新输入该数字！";cin>>a;}if(i==1)//对第一次输入的整数，默认将其储存下来作为最小数；{b=a;}if(a<b)//比较输入值与前面i-1个数中的最小值，将小者储存于b；{b=a;}i=i+1;}cout<<"您输入的整数中最小的是:"<<b<<endl;return 0;}（3）实验结果：（4）问题所在：关于i=1时的a.b比较的问题：程序中通过将前面输入的数字的最小值储存下来，然后再下一轮将其与输入的数字比较再保留较小者来实现筛选最小数，而第一次输入的时候没有已储存的较小数，因而将第一个数要默认储存下来，因而对第一个数的处理与以后略有不同，故设计了if(i==1) b=a; 的语句。

4．第四题：有一分数序列：，，，，，，……（即后一项的分母为前一项的分子，后一项的分子为前一项的分子与分母之和），求其前n项和。

（1）要点分析：步骤一：预设数列的第一项的分母与分子，并设和S=0，i=1；步骤二：输入需要计算的项数n；步骤三：求S+第i项即前i项和；步骤四：由第i项得到第i+1项;步骤五：i=i+1;步骤六：判断是否已经计算完前n项，若是，输出前n项和；否则返回第三步。

（2）源程序代码：#include<iostream>using namespace std;int main(){int n,a=2,b=1,i=1,m;double S=0;int co;do{cout<<"请输入一个正整数n的值，系统将计算该分数列的前n项和:";cin>>n;do{S=S+(a/(b*1.0));m=a;//将前一项的分子储存于m；a=a+b;//得到后一项的分子；b=m;//将前一项的分子赋给后一项的分母；i=i+1;}while(i<=n);cout<<"该分数列的前"<<n<<"项和为：S（"<<n<<")="<<S<<endl;cout<<"请问是否需要再算其他n项和？如需则按，否则按！";cin>>co;}while(co==1);//选择继续计算时执行循环体；return 0;}（3）实验结果：（4）问题分析：关于数的类型的选择的问题。

起初选择了将所有数都定义为double，但这样占内存太多，于是将大多数直接改为int，结果后来的运算中总是会警告，给b乘以1.0才算了事。

5.第五题：将所有水仙花数求和，再计算平均数，输出和数与平均数（必做题）（1）要点分析：步骤一：定义初始S=100，sum=0，i=0；步骤二：分离出S的各位数字；步骤三：判断S是不是水仙花数，若是，i=i+1,sum=sum+S;步骤四：S=S+1；步骤五：判断S是否仍未三位数，若是，返回第二步；若否，求平均数ave=sum/i,输出平均数以及这些数的和。

（2）源程序代码：#include<iostream>using namespace std;int main(){double ave;int i=0,a,b,c,S=100,s,sum=0;do{a=S/100;//分离百位数；b=S/10%10;//分离十位数；c=S%10;//分离个位数；s=a*a*a+b*b*b+c*c*c;if(S==s)//统计其中的水仙花数；{i=i+1;//统计水仙花数的个数；sum=sum+S;//求和；ave=sum/(i*1.0);//求平均数；}S=S+1;}while(S<=999);//在三位数范围内循环判断；cout<<"共有"<<i<<"个水仙花数，它们的和为："<<sum<<endl;cout<<"它们的平均数为："<<ave<<endl;return 0;}（3）实验结果：（4）问题分析：需要分离各位数字；还有数据类型的转化：ave=sum/(i*1.0)。