C語言中的算法有多重要

這篇文章主要講解了“C語言中的算法有多重要”，文中的講解內(nèi)容簡單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學(xué)習(xí)“C語言中的算法有多重要”吧！

目錄

• 一、問題一（打印階乘）

• 問題描述：

• 問題分析：

• 解決方案：

• 1.讓我們檢查一下結(jié)果，發(fā)現(xiàn)問題很有可能是循環(huán)的時候沒有循環(huán)本身

• 2.這里要引入C++中STL庫的一個知識點(diǎn)

• 二、問題二（比較多項(xiàng)式計(jì)算時間）

• 問題描述：

• 問題分析：

• 解決方案：

一、問題一（打印階乘）

問題描述：

打印出數(shù)字一到數(shù)字20的階乘

一開始，我總會多打印出一個1，這令我十分苦惱，并且從n等于13開始，數(shù)據(jù)就開始溢出

問題分析：

讓我們分析一下問題，這里面存在著兩個問題：

1.多打印出一個1

2.數(shù)據(jù)溢出

解決方案：

1.讓我們檢查一下結(jié)果，發(fā)現(xiàn)問題很有可能是循環(huán)的時候沒有循環(huán)本身

for (i = 1; i < num; i++)//這句話明顯錯了

改成

for (i = 1; i <= num; i++) {//i的值要乘以它本身！
			n = n * i;
		}

2.這里要引入C++中STL庫的一個知識點(diǎn)

常規(guī)的32位整數(shù)只能夠處理40億以下的數(shù)。

如果遇到比40億要大的數(shù)，就要用到C++的64位擴(kuò)展。不同的編譯器對64位整數(shù)的擴(kuò)展有所不同。這個我也是聽別人科普的，大家可以站內(nèi)搜索一下。

優(yōu)化后的代碼如下：

#include <stdio.h>
void main() {
	__int64 fac(int num);
	int n = 1;
	int num;
	for (num = 0; num <= 20; ++num) {
		printf("%3d! = %I64d\n", num, fac(num));
	}
}
__int64 fac(int num) {
	register __int64 n = 1, i;     //寄存器變量
		for (i = 1; i <= num; i++) {//i的值要乘以它本身！
			n = n * i;
		}
		return n;
}

二、問題二（比較多項(xiàng)式計(jì)算時間）

問題描述：

這里先科普幾個測試代碼中的知識點(diǎn)：

這個表示本程序開始計(jì)時：

start = clock();

本程序結(jié)束計(jì)時：

stop = clock();

clock tick :時鐘打點(diǎn)

CLK_TCK：機(jī)器時鐘每秒所走的時鐘打點(diǎn)數(shù)

問題分析：

首先這個問題有兩種算法：

直接算

p1 += (pow(x, i)/i);

把x當(dāng)成公因式提出計(jì)算（秦九韶法）

p2 = 1.0/(a[i - 1])+ (x*p2);

然后我發(fā)現(xiàn)了三個問題：

1.測量不出時間

2.程序重復(fù)性高

3.第一種結(jié)果和第二種結(jié)果不一致

解決方案：

1.讓被測函數(shù)重復(fù)運(yùn)行多次，使得測出的總時鐘打點(diǎn)間隔充分長，最后計(jì)算被測函數(shù)除以運(yùn)行次數(shù)即可得出平均每次的運(yùn)行時間

duration = ((double)(stop - start)) / CLK_TCK / MAXK;

2.可以通過多設(shè)置幾個函數(shù)，并調(diào)用函數(shù)解決問題

3.這是算法的問題

這個地方真的特別容易出錯，我改了不知道多少遍。。。。。。

double f2(int n, double a[], double x) {
	int i;
	double p2 = 1.0/a[n];
	for (i = n; i > 0; i--) {
		p2 = 1.0/(a[i - 1])+ (x*p2);//算法思路出毛病了（數(shù)學(xué)）
	}
	return p2;
}

總體的代碼：

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <time.h>
clock_t start, stop;
double duration;
#define MAXN 101//數(shù)組里元素個數(shù)（多項(xiàng)式的系數(shù)），如果看n值需要減一，因?yàn)橛衋0
#define MAXK 1000//重復(fù)調(diào)用的次數(shù)
double f1(int n, double a[], double x)
{
	double p1 = a[0];//a[0]都已經(jīng)算出來了,循環(huán)從1開始
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		p1 += (pow(x, i)/i);
	}
	return p1;	
}
double f2(int n, double a[], double x) {
	int i;
	double p2 = 1.0/a[n];
	for (i = n; i > 0; i--) {
		p2 = 1.0/(a[i - 1])+ (x*p2);//算法思路出毛病了（數(shù)學(xué)）
	}
	return p2;
}
double ceshijian()
{
	stop = clock();//停止計(jì)時
	duration = ((double)(stop - start)) / CLK_TCK / MAXK;//計(jì)算單次運(yùn)行時間
	printf("ticks=%f\n", (double)(stop - start));
	printf("duration=%6.2e\n", duration);
	return 0;
}
int main()
{
	int i;
	double a[MAXN];
	for (i = 0; i < MAXN; i++) {
		a[i] = (double)i;
	}//輸入的早就是i值了
	a[0] = 1;
	//不在測試范圍內(nèi)的準(zhǔn)備工作寫在clock()調(diào)用之前
	start = clock();//開始計(jì)時
	for (int i = 0; i < MAXK; i++)//重復(fù)調(diào)用
		f1(MAXN - 1, a, 1.1);//被測函數(shù),這里如果寫數(shù)組的話就越界了，而且要調(diào)用某個值是不確定的,只能寫a,因?yàn)橐x的就是a值
	printf("第一種結(jié)果為%f\n", f1(MAXN - 1, a, 1.1));
	ceshijian();

	start = clock();//開始計(jì)時
	for (i = 0; i < MAXK; i++)
		f2(MAXN - 1, a, 1.1);//被測函數(shù),這里如果寫數(shù)組的話就越界了，而且要調(diào)用某個值是不確定的
	printf("第二種結(jié)果為%f\n", f2(MAXN - 1, a, 1.1));
	ceshijian();
	return 0;
}

結(jié)果如下

感謝各位的閱讀，以上就是“C語言中的算法有多重要”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對C語言中的算法有多重要這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關(guān)知識點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！