Coursera课程笔记----计算导论与C语言基础----Week 7

C语言中的数据成分（Week7）

内存

把内存想象成长带，带子上有许多方格，每个方格有8位（8bit）

• 2^10 = 1024

• 1B = 8 b

• 1KB = 1024Byte

• MB、GB、TB、PB……

变量

• 值可以变化的量
• 变量的定义格式：（变量类型）（变量标识符）
• 最好在定义的时候赋予初始值
• 先定义，再使用
• 定义变量后：找到一片存储空间，给这片存储空间起名（变量名），将数据存储到这个存储空间中，将名字（变量名）和存储空间的起始地址联系起来

基本数据类型

整形

分类：

• 基本型 int（32bit）

• 短整形 short/short int（16bit）

• 长整形 long/long int（32bit）

• C标准没有具体规定以上各类数据所占的内存字节数，只要求long不短于int，short不长于int

• sizeof运算符，用于计算某种类型的对象在内存中所占的字节数

• 根据有符号、无符号，在前加signed和unsigned即可，如果不标注，程序默认为有符号数

存储：

• signed 1位符号位+31位数据位
• unsigned 32位数据位
• 正整数存储：原码
• 负整数存储：补码
• 补码 = 原码取反 + 1
• 存储补码会提高计算机的运算效率

负数补码的求法：

1. 先确定其符号为为1
2. 求出其绝对值的原码
3. 对原码各位取反
4. +1

打印一个数的十六进制表示：

int a = -123;
cout<<hex<<a<<endl;

打印一个数的八进制表示：

int a = -123;
cout<<oct<<a<<endl;

打印一个数的十进制表示：

int a = -123;
cout<<dec<<a<<endl;

• 0x表示16进制数

• 03表示8进制数

最大的整数：无符号大约42亿，有符号大约21亿

最小的整数：无符号0，最小-21亿（当最高位是1，其他位是0时，最高位既表示负号，也表示整数最高位1）

结论：用int就行了

使用须知：在定义变量时，一定要紧接着赋初值。

实型（浮点型）

分类：

• float（32bit） 有效7位
• doble（64bit） 有效15位

cout<<setprecision(10)<<a<<endl;
//setprecision()设置精度

存储：

• 1位符号位+8位指数位（exponent）+23位二进制小数位（fraction）

  （把数字都转换成科学计数法）

float a = 0;
a = 123456.789e5;
// 科学计数法，e5=10^5

使用须知：

避免将一个很大的数和很小的数直接相加or相减，否则就会“丢失”小的数。

字符型

• 一个字符型占一个字节
  • 其值可以是任何“可以出现在C/C++语言中的字符”
  • 最多可以表示256个字符——ASCII Character Codes
• 由于存储类型和整形相同
  • 可以与整形数据相互赋值
  • 可以和整数一样进行运算
• 转义字符
  • \a 响一下
  • \n 换行

布尔型

• 用于存储“真”和“假”的变量
  • 只占一个字节
  • 其值只能为1或0
    • 1=True
    • 0=False
• 赋给布尔型变量的值
  • 赋0为False
  • 赋别的数为True

常数

• 常量：在程序运行过程中，其值保持不变的量
  • 字面常量：-1，0，123，4.6……
  • 符号常量：用一个标识符代表一个常量的，称为符号常量

const double PI = 3.1415926

类型：

• 整形常量的后缀
  • n=10000L：长整形常量
  • m = -0x88abL：长整形十六进制常量
  • k = 10000U：无符号整形常量
  • i = 07777LU：无符号长整型八进制常量
• 浮点型常量的后缀
  • x = 3.1415F：单精度浮点型常量
  • y = 3.1415L：长双精度浮点型常量
• 说明：
  • 浮点型常量默认为double型
  • U、L、F均可小写

标识符（identifier）

• 字母，数字，下划线，不与保留字（关键字）等同
• 匈牙利命名法：
  • 以一个或多个小写字母开头，指定数据类型
  • 其后是一个或多个第一个字母大写的单词，指出变量的用途
  • 如：chGrade；nLength……
• 驼峰命名法
  • 由一个或多个单词链接在一起
  • 第一个字母以小写字母开始
  • 第二个单词的首字母大写或者每一个单词的首字母都大写

总结

学习数据成分的关键是了解但不陷入细节，等用到时再细究它。

习题

Quiz1 约瑟夫问题

#include <iostream>
using namespace std;

int succedent[300];
//用于保存一个猴子的后一位是谁
int precedent[300];
//用于保存一个猴子的前一位是谁

int main()
{
    int n,m;
    while (true)
    {
        cin >> n >> m;
        if( n == 0 && m == 0)
            break;
        for (int i = 0; i < n - 1; i++)
        {
            succedent[i] = i + 1;
            precedent[i + 1] = i;
        }
        succedent[n-1] = 0;
        precedent[0] = n-1;

        int current = 0;
        while (true)
        {
            for (int count = 0; count < m - 1; count++)
                current = succedent[current];

            int pre = precedent[current];
            int suc = succedent[current];

            succedent[pre] = suc;
            precedent[suc] = pre;
            if(pre == suc)
            {
                cout<< pre+1 << endl;
                break;
            }
            current = suc;
        }
    }
    return 0;
}

Quiz2 分数求和

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int n;
    cin >> n;
    int sumn = 0, sumd = 1;
    while (n--)
    {
        int num, deno;
        char slash;
        cin >> num >> slash >> deno;
        sumn = sumn*deno + num*sumd;
        sumd = sumd*deno;
    }

    int a = sumd, b = sumn, c;
    while(a != 0)
    {
        //欧几里得法
        c = a;
        a = b % a;
        b = c;
    }
    int gcd = b;
    sumd /= gcd;
    sumn /= gcd;

    if(sumd > 1)
        cout << sumn << '/' << sumd<<endl;
    else
        cout<< sumn <<endl;

    return 0;
}

Quiz3 年龄与疾病

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main()
{
    int numAll = 0, numA = 0, numB = 0, numC = 0,numD = 0;
    cin >> numAll;
    for (int i = 0; i < numAll; i++) {
        int temp;
        cin >> temp;
        if(temp <= 18)
            numA++;
        else if(temp >= 19 && temp <= 35)
            numB++;
        else if(temp >= 36 && temp <= 60)
            numC++;
        else numD++;
    }

    cout<<"1-18: "<<fixed<<setprecision(2)<<(double)numA/(double)numAll*(double)100<<"%"<<endl;
    cout<<"19-35: "<<setprecision(2)<<(double)numB/(double)numAll*(double)100<<"%"<<endl;
    cout<<"36-60: "<<setprecision(2)<<(double)numC/(double)numAll*(double)100<<"%"<<endl;
    cout<<"60-: "<<setprecision(2)<<(double)numD/(double)numAll*(double)100<<"%"<<endl;

    return 0;
}

Quiz4 成绩判断

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int score;
    cin >> score;

    if(score <= 100 && score >= 95)
        cout<<"1"<<endl;
    if(score < 95  && score >= 90)
        cout<<"2"<<endl;
    if(score < 90 && score >= 85)
        cout<<"3"<<endl;
    if(score < 85 && score >= 80)
        cout<<"4"<<endl;
    if(score < 80 && score >= 70)
        cout<<"5"<<endl;
    if(score < 70 && score >= 60)
        cout<<"6"<<endl;
    if(score < 60 )
        cout<<"7"<<endl;

    return 0;

}

Quiz5 找出第k大的数

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    //从最大的数开始逐个寻找并逐个删除，直到找到第k个
    int  n,k,index,temp = 0;
    cin>>n>>k;
    int a[n];
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        cin>>a[i];
    }
    for (int i = 0; i < k; i++)
    {
        for (int j = 0; j < n; j++)
        {
            if(a[j] > temp)
            {
                temp = a[j];
                index = j;
            }
        }
        a[index] = 0;
        if(i == k-1)
            cout<<temp<<endl;
        else
            temp = 0;
    }
}

Quiz6 人民币支付

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int num,n100,n50,n20,n10,n5,n1;
    cin>>num;

    n100 = num / 100;
    num -= n100*100;
    n50 = num / 50;
    num -= n50*50;
    n20 = num / 20;
    num -= n20*20;
    n10 = num / 10;
    num -= n10*10;
    n5 = num / 5;
    num -= n5*5;
    n1 = num;

    cout<<n100<<"\n"<<n50<<"\n"<<n20<<"\n"<<n10<<"\n"<<n5<<"\n"<<n1<<endl;
    return 0;

}