linux bash shell腳本的數(shù)學(xué)運(yùn)算符(()),let,expr的效率比較

博文前言：
    本博文為《老男孩linux就業(yè)培訓(xùn)中心-初級班第七期課前考試及課上講解的課后答案整理，
原題：通過shell編程或命令行方式求1+2+3...+100=?的和來活學(xué)活用shell及l(fā)inux命令。
    閱讀完本博文，你將熟悉shell編程中的for語句、while語句及until等語句的使用語法和應(yīng)用方法。在linux的計(jì)算方面，您將熟悉(())、let、expr、bc等計(jì)算命令的使用語法和應(yīng)用技巧。最后，您還將熟悉seq、tr、awk、sed、{1..100}等linux中的重要命令的使用技巧！

特別提醒：
    本博文的寫作不在于用了多少種實(shí)現(xiàn)方法，而是拋磚引玉的給朋友們帶來一個可供參考的學(xué)習(xí)思路和方法，這也是老男孩在linux運(yùn)維實(shí)戰(zhàn)培訓(xùn)課堂中講課時一直所追求的。一個優(yōu)秀的老師一定要有方法把自己的知識技能真正的輸入到學(xué)生的腦袋里，這除了老男孩和學(xué)生經(jīng)常說的學(xué)好運(yùn)維的四要素：目標(biāo)、方法、努力、堅(jiān)持。還離不開一個優(yōu)秀老師對學(xué)生思路的啟發(fā)開導(dǎo)以及通過特殊的趣味性課堂教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生主動思考問題的能力。當(dāng)然，也要培養(yǎng)學(xué)生舉一反三，的能力，讓學(xué)生們在積極主動的思考中，不知不覺的，學(xué)到了該學(xué)習(xí)到的運(yùn)維技術(shù)，從而養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)思考習(xí)慣。
    老男孩發(fā)現(xiàn)，技術(shù)學(xué)不好的學(xué)生，其實(shí)不是智商問題，主要是思路、思維、方法問題。而提升學(xué)生的思維、思路、意識、思想也是老男孩linux實(shí)戰(zhàn)培訓(xùn)的核心內(nèi)容。    
老男孩linux培訓(xùn)的宗旨：培養(yǎng)有限的學(xué)生成為企業(yè)的技術(shù)精英！
這就是老男孩堅(jiān)持不屑一直追求的目標(biāo)！
廢話說完了，開始正題！

思路集錦：
①.C語言型for循環(huán)結(jié)構(gòu)及(())計(jì)算式shell腳本

[oldboy@student ~]$  cat for1.sh
#!/bin/sh
j=0
for((i=0; i<=100; i++))
do
    ((j=j+i))
done
echo $j

寫成一行的命令行寫法：
for((i=0; i<=100; i++));do ((j=j+i));done;echo $j

老男孩提示：
1）此法中我們主要目的是學(xué)習(xí)expr命令的用法。
2）expr的效率低于(())，計(jì)算1加到100就有明顯感覺。

有關(guān)此法更詳細(xì)的信息請見老男孩linux運(yùn)維實(shí)戰(zhàn)培訓(xùn)的課堂講解或者評論交流。
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③.使用seq命令加for循環(huán)語法及l(fā)et命令計(jì)算式腳本
[oldboy@student ~]$  cat for3.sh
#!/bin/bash
sum=0
i=1
for i in `seq 100`
do
   let sum=sum+i
done
echo $sum
老男孩提示：
1）這里我們需要學(xué)習(xí)seq命令結(jié)合for循環(huán)的用法。
2）let命令的計(jì)算語法。

提示：seq命令的語法：
1.生成序列[1…LAST]
seq LAST
例：seq 5 表示序列為 1 2 3 4 5
[oldboy@student ~]$  seq 5
1
2
3
4
5
2. 生成序列[FIRST…LAST],步長為1
seq FIRST LAST
例：seq 2 5表示序列為  2 3 4 5
[oldboy@student ~]$  seq 2 5
2
3
4
5
3.生成序列[FIRST…LAST],步長為INCREMENT
seq FIRST INCREMENT LAST
例：seq 2 2 5表示序列為  2 4
[oldboy@student ~]$  seq 2 2 5
2
4
提示：本例主要使用的是seq及l(fā)et的用法，有關(guān)此法更詳細(xì)的信息請見老男孩linux運(yùn)維實(shí)戰(zhàn)培訓(xùn)的課堂講解或者評論交流。
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④.seq、tr、sed、bc聯(lián)手完成計(jì)算的方法
[oldboy@student ~]$  seq 100 | tr '\n' '+'|sed 's#\+$#\n#g'|bc
5050
老男孩提示：
1）注意bc命令的計(jì)算用法。
2）注意seq、tr、sed 3個命令的用法。
3) 命令解釋說明：
1.seq 100         ==>豎排打印1...100個數(shù)字。
2.tr '\n' '+'     ==>把1...100個數(shù)字的結(jié)尾換行標(biāo)簽全部換成加號，即得1+2+3...+100+。
3.sed 's#\+$#\n#g'==>拼接的字符串表達(dá)式結(jié)尾加號替換為換行（回車）符。
4.bc    ==>交給bc計(jì)算
有關(guān)此法更詳細(xì)的信息請見老男孩linux運(yùn)維實(shí)戰(zhàn)培訓(xùn)的課堂講解或者評論交流。
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⑤.(())的其它寫法
[oldboy@student ~]$  cat for4.sh
#!/bin/bash
sum=0
for((i=1;i<=100;i++))
do
        sum=$((i+sum))
done
echo $sum
[oldboy@student ~]$  cat for5.sh
sum=0
for((i=1;i<=100;i++))
do
        sum=$((i+$sum))
done
echo $sum
提示：以上兩結(jié)果都是對的
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⑥.使用until語句及(())計(jì)算
[oldboy@student ~]$  cat until-1.sh
#!/bin/sh
i=1
until ((i >100 ))
do
  ((j=j+i))
  ((i++))
done
echo $j

老男孩提示：
1）這里我們主要學(xué)習(xí)until條件句的用法。
2）注意until和while語句的區(qū)別。until語句至少執(zhí)行一次循環(huán)即使條件不成立。
3）循環(huán)里的計(jì)算式可以使用expr,let等替代之。

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⑦.使用while循環(huán)語句計(jì)算
[oldboy@A ~]$ cat while-1.sh
#!/bin/sh
i=1
while ((i <=100 ))
do
 ((j=j+i))
 ((i++))
done
echo $j
--------------
[oldboy@student ~]$  cat while-3.sh
#!/bin/sh
i=1
while [ $i -le 100 ] #same as while [[ $i -le 100 ]] or while [[ $i -le 100 ]]
do
  let j=j+i
  i=`expr $i + 1`    #same as ((i++)) or  let i=i+1
done
echo $j
老男孩提示：
1）學(xué)習(xí)while條件句的用法。
2）注意while ((i <=100 ))寫法及while [ $i -le 100 ]和while [[ $i -le 100 ]]不同替代語法。
3）注意：i=`expr $i + 1`及((i++))和let i=i+1的幾種實(shí)現(xiàn)語法。

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⑧.使用數(shù)學(xué)公式直接計(jì)算※※※※※
[oldboy@student ~]$  cat gongshi.sh
#!/bin/sh
i=100
echo $((i*(i+1)/2))
---------
[oldboy@student ~]$  cat gongshi-2.sh
#!/bin/sh
i=100
((sum=i*(i+1)/2))
echo $sum
---------
[oldboy@student ~]$  echo $((100*(100+1)/2))
5050

老男孩提示：
1）學(xué)習(xí)公式算法，代碼簡單而且運(yùn)算高效。
   注意:上述公式中an表示等差數(shù)列的第n項(xiàng)。
　　  高中數(shù)學(xué)求和公式 ：
　　  Sn=n(a1+an)/2
　　  Sn=a1n+n(n-1)d/2 d=公差
2)對于計(jì)算1+2+3...100用前面的方法計(jì)算，大家可能感覺不到多大差別，
但是如果計(jì)算1+2+3...10000000的話，前面的除了公司計(jì)算的所有方法可能就吃不消了。
無論是運(yùn)維還是開發(fā)人員都要注意，盡量使用公式或算法計(jì)算。

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3)在計(jì)算時,(())計(jì)算式比let,expr等更有效率。
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⑨.拼接字符串計(jì)算表達(dá)式后結(jié)合bc求和計(jì)算方法
[oldboy@student ~]$  cat chars.sh
#!/bin/sh
chars=0
for ((i=1; $i<=100; i++ ));do
chars="$chars+$i"
done
echo $chars|bc
-------------------------------------------------
⑩.使用seq和awk實(shí)現(xiàn)
[oldboy@student ~]$  seq 100 |awk '{total+=$1} END {print total}'
5050
[oldboy@student ~]$  seq 100 |awk '{total=total+$1} END {print total}'
5050
-------------------------------------------------
①①.{}數(shù)字列表結(jié)合tr、bc方法
[oldboy@student ~]$  echo {1..100}|tr " " "+"|bc
5050
老男孩提示：
1）{ }序列的用法
[oldboy@student ~]$  echo {1..10}
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
[oldboy@student ~]$  echo {a..z}
a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z
提示：上面用法的還有更出色的表現(xiàn)。
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2)seq默認(rèn)情況只能是豎立排序列（以\n為分隔符號）
[oldboy@student ~]$  seq 3
1
2
3
加個-s分隔符參數(shù)看看：
[oldboy@student ~]$  seq -s " " 3
1 2 3
提示：seq僅支持打印數(shù)字序列，不支持字符等。

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①②.{}數(shù)字列表結(jié)合awk方法
[oldboy@student ~]$ echo {1..100}|tr " " "\n"|awk '{total+=$1} END {print total}'
5050
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①③.{}數(shù)字列表for循環(huán)及計(jì)算命令方法
[root@student scripts]# cat for6.sh
#!/bin/sh
sum=0
for num in `echo {1..100}`
do
    sum=`expr $sum + $num`
done
echo $sum
-------------------------------------------------
①⑤.seq結(jié)合bc較少字符計(jì)算方法(壓軸了，最少字符實(shí)現(xiàn)方法)
[oldboy@student ~]$ seq -s + 100|bc
5050
[oldboy@student ~]$ seq -s "+" 100|bc
5050
老男孩提示：
1）注意seq命令-s分隔符參數(shù)的用法。
2）此法比法④強(qiáng)的不是一點(diǎn)半點(diǎn)。值得我們研究學(xué)習(xí)。
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本想⑩全⑩美就得，結(jié)果沒打?。?br /> ==老男孩個人介紹:

    老男孩，資深Linux系統(tǒng)運(yùn)維網(wǎng)站架構(gòu)專家、高級運(yùn)維總監(jiān)。從事一線網(wǎng)站運(yùn)維及系統(tǒng)架構(gòu)管理近12年，曾就職于若干個大規(guī)模高并發(fā)訪問量的行業(yè)門戶網(wǎng)站，并為多家互聯(lián)網(wǎng)公司做過技術(shù)顧問，擅長大規(guī)模網(wǎng)站系統(tǒng)架構(gòu)解決方案。于2007年開辦了國內(nèi)首個linux運(yùn)維實(shí)戰(zhàn)培訓(xùn)私塾式精英教育機(jī)構(gòu)。并將個人的網(wǎng)站運(yùn)維架構(gòu)及教育領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)成功應(yīng)用到IT教育領(lǐng)域教學(xué)工作。累計(jì)受益學(xué)生千余人（其中面授學(xué)生達(dá)200余人，部分學(xué)生就職于淘寶、阿里巴巴、百度、開心網(wǎng)、激動網(wǎng)、小米科技、土豆、酷六、sohu、sina、金山、尚德，chinacache,快網(wǎng)、遨游、趕集、拉手網(wǎng)，窩窩團(tuán)、就業(yè)工場、聯(lián)通、電信等眾多國內(nèi)知名公司）。

老男孩目前從事的工作：

1) 老男孩linux運(yùn)維實(shí)戰(zhàn)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)精英辦學(xué)。

2）提供企業(yè)技術(shù)培訓(xùn)及技術(shù)顧問服務(wù)。

3）提供各種網(wǎng)站系統(tǒng)架構(gòu)（數(shù)據(jù)庫）解決方案。

4）提供linux技術(shù)方向企業(yè)雇員雙向獵頭、HR服務(wù)。

5）提供優(yōu)質(zhì)linux運(yùn)維原創(chuàng)系列視頻。

6）linux運(yùn)維及開發(fā)類圖書寫作。

老男孩的聯(lián)系方式：

名字：老男孩

QQ號:31333741 

信箱:31333741@qq.com

個人博客：

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個人微博：

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咨詢：QQ:357851641 31333741 70271111
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（全文完）