| 這個作業屬於哪個課程 | C語言課程設計 |
|---|---|
| 這個作業要求在哪里 | 作業要求 |
| 這個作業的目標 | 回顧去年學習的C語言知識，開啟下一學期新的征程，重點放在第6章回顧數據類型和表達式和第12章文件，熟練運用測試程序 |
| 學號 | 20208980 |
2.1 題目：給定一個十進制正整數N，寫下從1開始，到N的所有整數，然后數一下其中出現的所有“1”的個數。
例如：
N=2，寫下1，2。這樣只出現了1個”1“。
N=12，我們會寫下1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12。這樣，1的個數是5。
問題是：
1.寫出一個函數f（N），返回1到N之間出現的”1“的個數，比如f（12）=5；
2.滿足條件”f（N）=N“的最大的N是多少？
要求：
1.貼出代碼圖片，寫出解題思路，列出測試數據（5分）
解題思路：這次程序自己首先想到的是把1—N的每個數里邊的1數一遍。但這不是最有效的辦法。
改進的思路如下：（C語言編寫的代碼目前沒有實現，但是Java可以實現且簡單）
1.一位十進制數：當N>=1時,f(N)=1；當N=0時，f(N)= 0;
2.兩位十進制數：f(13)=個位出現1的個數+十位出現1的個數=2+4=6;
f(23)=個位出現1的個數+十位出現1的個數=3+10=13;
......
f(93)=個位出現1的個數+十位出現1的個數=10+10=20;
3.三位十進制數：f(123)=個位出現1的個數+十位出現1的個數+百位出現1的個數=13+20+24=57；
4.f(abcde),計算c位上的1的個數，需要看ab、c、de的情況：
當c=0時，受高位影響，百位上出現1的個數為：(ab)100
當c=1時，受高位和低位影響，百位上出現1的個數為：(ab)100+((cde)+1)
當c>1時，受高位影響，百位上出現1的個數為：((ab)+1)*100
自己理解的不是很到位，但是可以明白基本的意思。
2.給出不同測試數據的運算時間，如果你的運算時間不變，說明你的測試數據不夠大（5分）
3.思考針對足夠大的數據，如何減少運算時間，並給出在原有算法基礎上的改進算法和改進思路。（10分）
分析得出規律：
<1>1位數情況
這個簡單，如果N = 3，那么從1到3的所有數字：1,2,3，只有個位數出現1，而且只出現一次。可以發現，N是個位數時，N >=1,那么f（N）= 1；N = 0，f（N）= 0；
<2>2位數情況
<3>3位數情況
同理分析4位數，5位數。。。。。
設N = abcde ,其中abcde分別為十進制中各位上的數字。
如果要計算百位上1出現的次數，它要受到3方面的影響：百位上的數字，百位一下（低位）上的數字，百位一上（高位）上的數字。
如果百位上數字為0，百位上可能出現1的次數由更高位決定。比如：12013，則可以知道百位出現1的情況可能是：100199，11001199,21002199，，.........，1110011199，一共1200個。可以看出是由更高位數字（12）決定，並且等於更高位數字（12）乘以 當前位數（100）。
如果百位上數字為1，百位上可能出現1的次數不僅受更高位影響還受低位影響。比如：12113，則可以知道百位受高位影響出現的情況是：100199，11001199,21002199，，.........，1110011199，一共1200個。和上面情況一樣，並且等於更高位數字（12）乘以 當前位數（100）。但同時它還受低位影響，百位出現1的情況是：12100~12113,一共114個，等於低位數字（113）+1。
如果百位上數字大於1（29），則百位上出現1的情況僅由更高位決定，比如12213，則百位出現1的情況是：100199,11001199，21002199，...........，1110011199,1210012199,一共有1300個，並且等於更高位數字+1（12+1）乘以當前位數（100）。
2.2 將上題中多組測試數據寫入文件，並給出測試程序以檢測你的代碼有沒有問題，貼出你的代碼、運行結果和文件內容。（5分）
2.3 用自己的語言回答兩個問題，並給出所查閱資料的引用（10分）
1.什么是文件緩沖系統？工作原理如何？
文件緩沖系統：系統會自動的在內存區為每一個正在使用的文件開辟一塊緩沖區，緩沖區的大小一般由各個C的版本規定，一般的為512Byte即0.5K大小。從此盤向內存讀數據時，則一次將一些數據從磁盤文件送內存緩沖區（充滿緩沖區），然后再從緩沖區逐個將數送給接收變量（文件描述符）；從內存寫數據到磁盤文件時，現將數據塞滿緩沖區，在一次性將數據從緩沖區送到磁盤文件。用緩沖區可以一次讀入一批數據，或輸出一批數據，而不是執行一次輸入或輸出函數就去訪問一次磁盤，這樣做的目的是減少對磁盤的實際讀寫次數，因為每一次讀寫都要移動磁頭並尋找磁道扇區，花費一定的時間。緩沖文件系統是借助文件結構體指針來對文件進行管理，通過文件指針來對文件進行訪問，既可以讀寫字符、字符串、格式化數據，也可以讀寫二進制數據，緩沖文件系統函數一般是由f開頭的函數，如fopen(),fwrite(),fread()。
工作原理：如果bai打開讀，就只有輸入緩沖區，打du開寫，則為輸出zhi緩沖區，如dao果讀寫則有兩個緩沖區了zhuan。你不shu能獲得這個緩沖區地址，如果要強行刷新緩沖區，需要利用函數，如fflush,緩沖區就是預先開辟的內存，你也可以自己實現，文件等到緩沖區滿了再一次寫入文件，或一次讀入一個緩沖區數據，所有這些都是為了加快文件讀寫，因為文件讀寫是程序中最費時的操作之一！
2.什么是文本文件和二進制文件？
ASCII文件也稱為文本文件，這種文件在磁盤中存放時每個字符對應一個字節，用於存放對應的ASCII碼。
二進制文件是按二進制的編碼方式來存放文件的。 例如， 數5678的存儲形式為： 00010110 00101110只占二個字節。二進制文件雖然也可在屏幕上顯示， 但其內容無法讀懂。C系統在處理這些文件時，並不區分類型，都看成是字符流，按字節進行處理。 輸入輸出字符流的開始和結束只由程序控制而不受物理符號(如回車符)的控制。 因此也把這種文件稱作“流式文件”。
2.4 請給出本周學習總結（15分）
1 學習進度條（5分）
2 累積代碼行和博客字數（5分）
3 學習內容總結和感悟（5分）
1.學習一門編程語言少不了先學習基本語法。
首先我們要對C語言的語法有所了解，也就是變量，數組，指針，表達式，邏輯操作，函數，宏定義等等。學習這些東西肯定需要買一下資料和書籍，當然這些都是根據你自身學習的情況而定。
2.寫代碼練習
要想學好一門編程語言，往往只追求於對書籍的了解和領會是遠遠不夠的，我們要學會把書里的東西（代碼）搬到電腦里去。