C Language Programming Notes author Yan date 6.21

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####搞一个伪随机数
在C语言中，我们一般使用 <stdlib.h> 头文件中的 rand() 函数来生成随机数，它的用法为：
int rand (void);
void 表示不需要传递参数。
C语言中还有一个 random() 函数可以获取随机数，但是 random() 不是标准函数，不能在 VC/VS 等编译器通过，所以比较少用。
rand() 会随机生成一个位于 0 ~ RAND_MAX 之间的整数。

RAND_MAX是 <stdlib.h> 头文件中的一个宏，它用来指明 rand() 所能返回的随机数的最大值。C语言标准并没有规定 RAND_MAX 的具体数值，只是规定它的值至少为 32767。在实际编程中，我们也不需要知道 RAND_MAX 的具体值，把它当做一个很大的数来对待即可。
下面是一个随机数生成的实例：

但是下面生成的是伪随机数

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{int a = rand();printf("%d\n",a);return 0;
}	

####重新播种

我们可以通过 srand() 函数来重新“播种”，这样种子就会发生改变。srand() 的用法为：
void srand (unsigned int seed);
它需要一个 unsigned int 类型的参数。在实际开发中，我们可以用时间作为参数，只要每次播种的时间不同，那么生成的种子就不同，最终的随机数也就不同。

使用 <time.h> 头文件中的 time() 函数即可得到当前的时间（精确到秒），就像下面这样：
srand((unsigned)time(NULL));
有兴趣的读者请猛击这里自行研究 time() 函数的用法，本节我们不再过多讲解。

对上面的代码进行修改，生成随机数之前先进行播种

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main() {int a;srand((unsigned)time(NULL));a = rand();printf("%d\n", a);return 0;
}

多次运行程序，会发现每次生成的随机数都不一样了。但是，这些随机数会有逐渐增大或者逐渐减小的趋势，这是因为我们以时间为种子，时间是逐渐增大的，结合上面的正态分布图，很容易推断出随机数也会逐渐增大或者减小。
生成一定范围内的随机数

在实际开发中，我们往往需要一定范围内的随机数，过大或者过小都不符合要求，那么，如何产生一定范围的随机数呢？我们可以利用取模的方法：

int a = rand() % 10;    //产生0~9的随机数，注意10会被整除

如果要规定上下限：

int a = rand() % 51 + 13;    //产生13~63的随机数

分析：取模即取余,`rand()%51+13`我们可以看成两部分：`rand()%51`是产生 0~50 的随机数，后面`+13`保证 a 最小只能是 13，最大就是 50+13=63。 最后给出产生 13~63 范围内随机数的完整代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main(){int a;srand((unsigned)time(NULL));a = rand() % 51 + 13;printf("%d\n",a);return 0;
}

说明
1.上面的程序中我们采取的是，srand((unsigned)time(NULL)),当然也可以使用srand((unsigned)time(0)),二者并没有本质区别。

####观察下面的代码
a = rand() % 10 + 1能产生1～10的随机数，而a= rand() % 11产生0～10的随机数
注意区别

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main()
{int a,b;srand((unsigned)time(NULL));a = rand() % 10 + 1;b = rand() % 11;printf("%d%d\n",a,b);return 0;
}

####连续生成随机数

有时候我们需要一组随机数（多个随机数），该怎么生成呢？很容易想到的一种解决方案是使用循环，每次循环都重新播种，请看下面的代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main() 
{int a, i;//使用for循环生成10个随机数for (i = 0; i < 10; i++) {srand((unsigned)time(NULL));a = rand();printf("%d ", a);}return 0;
}

运行结果举例：
8 8 8 8 8 8 8 8 8 8

运行结果非常奇怪，每次循环我们都重新播种了呀，为什么生成的随机数都一样呢？

这是因为，for 循环运行速度非常快，在一秒之内就运行完成了，而 time() 函数得到的时间只能精确到秒，所以每次循环得到的时间都是一样的，这样一来，种子也就是一样的，随机数也就一样了。

####求一个数的各个位数
Ｑ1.求153的各个位数

#include <stdio.h>
int main()
{int t,a,b,c;t=153;a=153/100;b=153/10%10;c=153%10;printf("百位是：%d\n 十位是：%d\n十位是:%d\n",a,b,c);return 0;
}    

Q2.求12345的各个位数。

#include <stdio.h>
int main()
{long t = 123456789;int a, b, c, d, e, f, g, h, i;a = t % 10;b = t / 10  % 10;c = t / 100 % 10;d = t / 1000 % 10;e = t / 10000 % 10;f = t / 100000 % 10;g = t / 1000000 % 10;h = t / 10000000 % 10;i = t / 100000000 % 10;printf("个位是：%d\n", a);printf("十位是：%d\n", b);printf("百位是：%d\n", c);printf("千位是：%d\n", d);printf("万位是：%d\n", e);printf("十万位是：%d\n", f);printf("百万位是：%d\n", g);printf("千万位是：%d\n", h);printf("亿位是：%d\n", i);getchar();return 0;
}

####利用For 循环和自增运算求1～5内的数字

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{for(int i=1;i<=5;i++)
{printf("i:%d\n",i);
}
return 0;
}

####判断分数等级
题目:100～90是A，80～89是B，70～79是C，60～69是D，其余是E。

#include <stdio.h>
int main()
{int a;printf("please inputr your scars:");scanf("%d", &a);if (90 <= a&&a <= 100)printf("A\n");else if (80 <= a &&a<= 89)printf("B\n");else if (70 <= a&&a <= 79)printf("C\n");else if (60 <= a&&a <= 69)printf("D\n");elseprintf("E\n");return 0;
}

####输入5个数，求最大值与最小值

#include <stdio.h>
int main()
{int a, b, c, d, e;printf("please inpute 5 numbers:");scanf("%d%d%d%d%d", &a, &b, &c, &d, &e);if (a >= b && a >= c && a >= d && a >= e)printf("max number is %d\n",a);else if (b >= c && b >= d && b >= e)printf("max number is %d\n",b);else if (c >= d && c >= e)printf("max number is %d\n",c);else if (d >= e)printf("max number is %d\n",d);elseprintf("max number is %d\n",e);if (a <= b && a <= c && a <= d && a <= e)printf("min number is %d\n", a);else if (b <= c && b<= d && b <= e)printf("min number is %d\n", b);else if (c <= d && c <= e)printf("min number is %d\n", c);else if (d <= e)printf("min number is %d\n", d);elseprintf("min number is %d\n", e);return 0;
}

####计算并输出1+2+3……+n的值
题目：计算并输出1+2+3……+n的值,并且输出每次循环的结果。

法一：用if语句

#include <stdio.h>
int main()
{int n,i, sum;printf("please inpute number");scanf_s("%d", &n);sum = 0;for (i = 1; i <= n; i++){sum = sum + i;printf("i=%d,sum=%d\n",i, sum);}printf("sum=%d\n", sum);
}

法二：采用while语句。
注意下面代码的区别，如果i=1采用i<=n。如果i=0采用i<n。

#include <stdio.h>
int main()
{int n, i, sum;printf("please inpute number");scanf_s("%d", &n);sum = 0;i = 1;while (i <= n ){i++;sum = sum + i;printf("i=%d,sum=%d\n", i, sum);}printf("sum=%d\n", sum);
}

#include <stdio.h>
int main()
{int n, i, sum;printf("please inpute number");scanf_s("%d", &n);sum = 0;i = 0;    //如果这里改成0，下面也要改while (i < n )   //这里改成小于{i++;sum = sum + i;printf("i=%d,sum=%d\n", i, sum);}printf("sum=%d\n", sum);
}

法三：do—while语句

注意
do—while语句只有while（）;为真的时候，才会返回循环执行do后面括号里的语句。
do—while语句中while（）;这里要加分号。

#include <stdio.h>
int main()
{int n, i, sum;printf("please inpute number");scanf_s("%d", &n);sum = 0;i = 1;do {i++;sum = sum + i;printf("i=%d,sum=%d\n", i, sum);}while (i <= n);printf("sum=%d\n", sum);
}

####阶乘问题
题目：
计算并输出n! = 1 × 2 × 3 × …… × n
注意，这里对p的数据类型定义为long如果想算更大的数可以用long long型的，如果再想要大的可以使用float型的或者double float，再大可以定义数组了

#include <stdio.h>
int main()
{int i, n;long  p;p = 1;printf("please inpute n=");scanf_s("%d", &n);for (i = 1; i <= n; i++){p = p * i;}printf("%d!=%ld",n,p);return 0;
}

题目：计算并输出1!, 2!, 3!, …… n!

#include <stdio.h>
int main()
{int i, n;long  p;p = 1;printf("please inpute n=");scanf_s("%d", &n);for (i = 1; i <= n; i++){p = p * i;printf("%d!=%ld\n", i, p);   //注意这里是%d!=%ld\n}return 0;
}

题目：输入n值，计算并输出 1! + 2! + 3! + … + n!
思路：sum循环即可。
注意:如果一开始定义的变量是longlong型的数据，那么下面的printf和sacnf都要用%lld。

#include <stdio.h>
int main()
{int i, n;long  p,sum;sum = 0;p = 1;printf("please inpute n=");scanf_s("%d", &n);for (i = 1; i <= n; i++){p = p * i;printf("%d!=%ld\n", i, p);sum = sum + p;}printf("1!+2!+... ...+%d!=%ld\n",n,sum);   //这一步做法比较鸡贼！！！此处表达式其实是装模作样。return 0;
}

####与$\frac{1}{n!}$有关的题目
下面给出$\frac{1}{n!}$的两种定义方式

题目
$e=1+\frac1{1!}+\frac1{2!}+\frac1{3!}+..+\frac1{n!}$直到最后一项的绝对值小于1e-5

注意：1。下面的求绝对值函数fabs包含在math.h这个头文件中
2.count是设置的一个计数器，方便知道进行了多少次循环
3.fac是阶乘的缩写
4.有关阶乘fac还是用float，不用long。否则计算结果精度不够。
5。term是定义的一变量，此处表示$\frac{1}{n!}$
法一：
累加项前后之间无关的方法。
首先定义了阶乘fac，方法是fac*n（其中n是自增的），然后定义$\frac{1}{n!}$：设为term，方法是$\frac{1}{fac}$。然后求e。

#include  <math.h>
#include  <stdio.h>
int main()
{int	  n, count = 1;double  e = 1.0, term;long	  fac = 1;term = 1;for (n = 1; fabs(term) >= 1e-5; n++){fac = fac * n;term = 1.0 / fac;e = e + term;count++;}printf("e = %f, count = %d\n", e, count);return 0;
}

法二：
累加项前后之间有关，即利用前项计算后项。
首先定义了$\frac{1}{n!}$ ：term（初始值为1），方法是term/n（n自增）.然后求e。

#include  <math.h>
#include  <stdio.h>
int main()
{int     n = 1, count = 1;double  e = 1.0, term = 1.0;do {term = term / n;e = e + term;n++;count++;} while (fabs(term) >= 1e-5);printf("e = %f, count = %d\n", e, count);return 0;
}

####关于while语句的讨论
下面break中有while（1）所以这里做一些铺垫，讨论一下这个问题。另外顺便讨论while(i- -)。
while (1) 是为死循环

while语句的原型是while(表达式)语句，当表达式为非0值时，执行while语句中的嵌套语句。
1.while(1)其中1代表一个常量表达式，它永远不会等于0。循环会一直执行下去。除非你设置break等类似的跳出循环语句循环才会中止。

2.while(i- -)其中i是一个变量，因此表达式i- -有不同的值，依次递减，i- -是先取值后减，–i先加后取值,所以i- -的值同未执行该自减运算时的i相等。因此当i为0时，循环会跳出。

很容易混淆的是把i–的值误认为i执行自减后的值。

####braek语句

while (1) 是为死循环
当 break 关键字用于 while、for 循环时，会终止循环而执行整个循环语句后面的代码。break 关键字通常和 if 语句一起使用，即满足条件时便跳出循环。
例子:使用 while 循环计算1加到100的值

#include <stdio.h>
int main() {int i = 1, sum = 0;while (1) {  //循环条件为死循环sum += i;i++;if (i > 100) break;}printf("%d\n", sum);return 0;
}

运行结果：
5050

while 循环条件为 1，是一个死循环。当执行到第100次循环的时候，计算完i++;后 i 的值为 101，此时 if 语句的条件 i> 100 成立，执行break;语句，结束循环。

在多层循环中，一个 break 语句只向外跳一层。例如，输出一个4*4的整数矩阵：

#include <stdio.h>
int main(){int i=1, j;while(1){  // 外层循环j=1;while(1){  // 内层循环printf("%-4d", i*j);j++;if(j>4) break;  //跳出内层循环}printf("\n");i++;if(i>4) break;  // 跳出外层循环}return 0;
}

运行结果：
1 2 3 4
2 4 6 8
3 6 9 12
4 8 12 16

当 j>4 成立时，执行break;，跳出内层循环；外层循环依然执行，直到 i>4 成立，跳出外层循环。内层循环共执行了4次，外层循环共执行了1次。
####continue语句
continue 语句的作用是跳过循环体中剩余的语句而强制进入下一次循环。continue语句只用在 while、for 循环中，常与 if 条件语句一起使用，判断条件是否成立。

来看一个例子：

#include <stdio.h>
int main(){char c = 0;while(c!='\n'){  //回车键结束循环c=getchar();if(c=='4' || c=='5'){  //按下的是数字键4或5continue;  //跳过当次循环，进入下次循环}putchar(c);}return 0;
}

程序遇到while时，变量c的值为’\0’，循环条件c!=’\n’成立，开始第一次循环。getchar() 使程序暂停执行，等待用户输入，直到用户按下回车键才开始读取字符。

本例我们输入的是 0123456789，当读取到4或5时，if 的条件c=='4'||c=='5'成立，就执行 continue 语句，结束当前循环，直接进入下一次循环，也就是说putchar©;不会被执行到。而读取到其他数字时，if 的条件不成立，continue 语句不会被执行到，putchar©;就会输出读取到的字符。

break与continue的对比：break 用来结束所有循环，循环语句不再有执行的机会；continue 用来结束本次循环，直接跳到下一次循环，如果循环条件成立，还会继续循环。

####韩信点兵
韩信有一队兵，他想知道人数，便让士兵排队报数
按从1至5报数，最末一个士兵报的数为1；
按从1至6报数，最末一个士兵报的数为5；
按从1至7报数，最末一个士兵报的数为4；
按从1至11报数，最末一个士兵报的数为10。
你知道韩信至少有多少兵吗？
说明：由于这是一个实际问题，所以只能有一组解，但是计算机找到一组后不会停止，直到所有符合条件的数都被找到位置，所以需要在找到一组之后结束程序。

1.函数名: exit()
所在头文件：stdlib.h
功 能: 关闭所有文件，终止正在执行的进程。
exit(1)表示异常退出.这个1是返回给操作系统的。
exit(x)（x不为0）都表示异常退出。
exit(0)表示正常退出。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{int  x;for (x = 1; ; x++){if (x % 5 == 1 && x % 6 == 5 && x % 7 == 4 && x % 11 == 10){printf("x = %d\n", x);exit(0);}}return 0;
}

2。介绍一种标记的方法
采用标记方法，设置一个当标志为假的时候执行程序循环，当条件成立时再赋给变量真值从而结束循环。

#include <stdio.h>
int main()
{int  x;int  find = 0;      /*置找到标志变量为假*/for (x = 1; !find; x++){if (x % 5 == 1 && x % 6 == 5 && x % 7 == 4 && x % 11 == 10){printf("x = %d\n", x);find = 1; /*置找到标志变量为真*/}}return 0;
}