张宵 20200910-3 命令行和控制台编程

此作业的要求参见https://edu.cnblogs.com/campus/nenu/2020Fall/homework/11185

1.熟悉 命令行 和 控制台/标准输入和标准输出

假设在当前目录下存在应用程序 a.exe 和 文件文件 b.txt，

请以数据流图并辅助以文字说明下述控制台命令的作用是什么。(5分)

a.exe < b.txt > c.txt

 该命令行的作用是将b.txt文件作为a.exe的输入参数，a程序执行后讲结果输出至c.txt。

若当前目录没有c.txt文件，则创建一个新文本文件并命名为c，再把结果保存至新创建的c.txt文件中。

 

 请用C语言开发应用程序d.exe，从控制台指令读入命令行参数，并在控制台分别打印出a、b、c的值。运行效果形如下面的示例(6分)

#include <stdio.h>

int main()
{
    int a, b, c;
    scanf("a=%d b=%d c=%d", &a, &b, &c);
    printf("%d
%d
%d
", a, b, c);
    
    return 0;
}

 

 9.18改：

1.了解命令行参数

#include <stdio.h>
int main(int argc, char  *argv[])
{
    int a,b,c;
    sscanf(argv[1], "a=%d", &a);
    sscanf(argv[2], "b=%d", &b);
    sscanf(argv[3], "c=%d", &c);
    printf("%d

",a);   //打印第一个参数
    printf("%d

",b);   //打印第二个参数
    printf("%d",c);      //打印第三个参数

    return 0;
}

 什么是命令行参数？

参考链接：https://www.cnblogs.com/Gaoqiking/p/11740687.html

执行程序时，可以从命令行传值给 C 程序。这些值被称为命令行参数，特别是想从外部控制程序，而不是在代码内对这些值进行硬编码时，命令行参数显得尤为重要。

命令行的参数由谁来接收？

一个程序开始于对函数main()的调用,由main()函数接受。

C/C++语言中的 main 函数，经常带有参数 argc，argv，如下：

int main(int argc, char** argv)
或者
int main(int argc, char* argv[])

在这样做的时候，有两个参数被送给main(),

其中的一个描述了命令行参数的个数，通常称为argc；另一个是命令行参数的数组，通常称为argv。

 

 

在命令行给定参数时，应注意什么？

1.命令行参数都是字符串，所以argv的类型是char* [argc+1]。该程序的名字也作为argv[0]传进来，

所以argc的值至少是1。这个参数的表总以0结束，也就是说，argv[argc]==0。

2.命令行的参数以空格隔开。但是，若命令行的参数本身包含空格时，则

该参数必须用一对双引号括起来。

 

如何使用命令行参数？

如上述程序，程序是 d.exe，如果在命令行运行该程序，
运行命令为：
d.exe a=1 b=2 c=3 
那么，argc 的值是4，argv[0]是"d.exe"，argv[1]是"a=1"，argv[2]是"b=2",argv[3]是"c=3"。

 

2.C语言的scanf()和sscanf()的区别

参考及详细链接：http://blog.chinaunix.net/uid-23208702-id-75181.html

scanf是从文件中读；sscanf是从字符串中读，用法比scanf更丰富；scanf是从键盘输入中读

2.熟悉 测试用例

(1)请在网站 [https://pintia.cn/]注册账号。(0分)

(2)在题目集 PAT (Basic Level) Practice （中文） 中任选3道题目完成。(30分)

注册账号名为nicole.zhang

（2）题目解析如下

P1001 害死人不偿命的(3n+1)猜想 (15分)

卡拉兹(Callatz)猜想：

对任何一个正整数 n，如果它是偶数，那么把它砍掉一半；如果它是奇数，那么把 ( 砍掉一半。这样一直反复砍下去，最后一定在某一步得到 n=1。卡拉兹在 1950 年的世界数学家大会上公布了这个猜想，传说当时耶鲁大学师生齐动员，拼命想证明这个貌似很傻很天真的命题，结果闹得学生们无心学业，一心只证 (，以至于有人说这是一个阴谋，卡拉兹是在蓄意延缓美国数学界教学与科研的进展……

我们今天的题目不是证明卡拉兹猜想，而是对给定的任一不超过 1000 的正整数 n，简单地数一下，需要多少步（砍几下）才能得到 n=1？

代码解读：

本题较长，需要耐心理解题意。由题可知，需要对测试数据进行奇、偶分情况处理，

1.n为偶数，即n%2==0，n可以一直辗转相除，直到n==1结束。

2.反之n为奇数，用（3n+1）/2后得到新的n值，再重新判断n的奇偶性，直到最终n==1结束。

从上述过程中不难得出，可以用n!=1作为循环条件，用if...else实现选择，定义一个全局变量count，记录步数。

#include <stdio.h>

int main()
{
    int n;
    int count = 0;
    scanf("%d",&n);
    while(n != 1){
        if(n % 2 == 0)
        {
            n=n / 2;
            count++;
        }else
        {
            n=(3*n+1)/2;
            count++;
        }    
    }
    printf("%d",count);
    return 0;
    
 } 

运行结果如下：

 

P1006 换个格式输出整数 (15分)

让我们用字母 B 来表示“百”、字母 S 表示“十”，用 12...n 来表示不为零的个位数字 n（<），换个格式来输出任一个不超过 3 位的正整数。例如 234 应该被输出为 BBSSS1234，因为它有 2 个“百”、3 个“十”、以及个位的 4。

代码解读：

本题实质是将一个数字按位输出，难点在于如何处理数字 的位数。

由题可知num<=999,按照最简单的处理方式，num%10得到个位，num/10%10得十位，百位可以采用num/100或者num/10/10%10

对于数值按位处理这块还可以改进，如果题目不加位数限制，如num=999999999，那么上述处理方式就需要进一步优化。查资料可知，可以采用递归、数组等等方式。

优化-递归方式：

void dev(int n)
{
　　if(n>9)
　　{
　　　　dev(n/10);
　　}
　　printf(" %d",n%10);
}

#include <stdio.h>

void main()
{
    int i,num;
    int x,y,z;
    scanf("%d",&num);
    x=num%10; //个位 
    num=num/10;
    y=num%10; //十位 
    num=num/10;
    z=num%10; //百位
    for(i=0;i<z;i++) 
    {
        printf("B");
    }
    for(i=0;i<y;i++) 
    {
        printf("S");
    }
    for(i=1;i<=x;i++) 
    //if(i>0)
        printf("%d",i);
 } 

运行结果如下：

P1008 数组元素循环右移问题 (20分)

一个数组A中存有N（>）个整数，在不允许使用另外数组的前提下，将每个整数循环向右移M（≥）个位置，即将A中的数据由（A​0​​A​1​​⋯A​N−1​​）变换为（A​N−M​​⋯A​N−1​​A​0​​A​1​​⋯A​N−M−1​​）（最后M个数循环移至最前面的M个位置）。如果需要考虑程序移动数据的次数尽量少，要如何设计移动的方法？

 代码解析：

难点一：算法思维

这一题思维比较奇特，凑巧的是在之前学习过程中接触过。主要思想是把数组数据翻转3次实现循环右移。

假设数组arry[N],循环右移M位。需要注意的是数组从下标0开始，而循环位数是从1开始计数。

（1）整个数组翻转一次，从下标0-（N-1）翻转

（2）数组前半部，从下标0-（M-1）翻转

（3）数组后半部，从下标M-（N-1）翻转

思考漏洞：当M>N时，也就是循环右移的位数超过数组长度时，需要对M进行处理，即M=M%N。

难点二：翻转函数（reverse函数）的实现

这个函数的实现，是我写这题的主要难点，其一对数据交换处理不好，不清楚如何实现数组数据的交换；另一方面未考虑 len=1 这一情况。

我认为这个函数的重难点有以下方面

（1）for循环的结束条件

（2）数组下标的处理，不清楚数组在循环中怎么移动

以上两个问题，导致我这题花费了较长时间。总结经验，我们遇到此类问题时，可以举例，模拟数据交换的次数及移动过程。

#include <stdio.h>


void reverse(int num[],int n,int m)
{
    int temp,i;
    int len=(m-n)+1; //置换数据的个数 
    if(len==1)
    {
        return;
    }else 
    {
        for(i=0;i<len/2;i++)
        {
            temp=num[n+i];
            num[n+i]=num[m-i];
            num[m-i]=temp;
        }
    } 
    
}



int main()
{
    int N,M,i;
    int num[100];  
    scanf("%d %d",&N,&M);
    for(i=0;i<N;i++)                                                                                                                        
    {
        scanf("%d",&num[i]);
    }
    M=M%N;
    reverse(num,0,N-1);
    reverse(num,0,M-1);
    reverse(num,M,N-1);
    for(i=0;i<N;i++)
    {
        if(i==N-1)
        {
            printf("%d",num[i]);
        }else{
            printf("%d ",num[i]);
        }
        
    }
    
    return 0;
}

运行结果：

(4)控制台应用 (15分)

要求在博客中给出测试数据。

参照上一题中“控制台”的知识，给出运行时从控制台读入测试数据和向控制台输出的截图。

P1001:有效测试数据4组 ，测试结果均符合预期。

（1） 边界值：1          

（2）边界值 1000       

（3）偶数   8             

（4）奇数  7               

P1006:有效测试数据5组，测试结果均符合预期。

（1）个位数  9

（2）十位数 63

（3）百位数 999

（4）特殊值 10

（5）特殊值 100

 

 P1008：测试数据4组，测试结果均符合预期。

（1）常规值  

　　6   2

　　1 2 3 4 5 6

（2）边界值

　　6   0

　　1 2 3 4 5 6

（3）特殊值 

　　3  8

　　1 2 3

（4）边界值

　　1  6

　　1

(5) PSP(8分)

在同一篇博客中，参照教材第35页表2-2和表2-3，为上述3个题目制作PSP阶段表格。

PSP阶段表格第1列分类，如功能1、功能2、测试功能1等。

要求1 估算你对每个功能 (或/和子功能)的预计花费时间，填入PSP阶段表格，时间颗粒度为分钟。

要求2 记录词频统计项目实际花费时间，填入PSP阶段表格，时间颗粒度要求分钟。

要求3 对比要求1和要求2中每项时间花费的差距，分析原因。

任务	预计花费时间	实际花费时间	时间差	原因
1001 害死人不偿命的(3n+1)猜想	15min	14min	0min	难度符合预期
1006 换个格式输出整数	20min	35min	15min	对百位处理不熟，及对个位连续输出不清楚
1008 数组元素循环右移问题	45min	90min	45min	对数组下标的处理混乱，对翻转函数的编写有困难