生成表格式數據是能夠從循環機制受益的事情之一。舉個例子,在計算機成為常用設備之前,人們必須手工計算對數、正余弦以及其他常用的數學函數。為使這類工作更簡單,產生了一些書,包含了一些長表格,你可以查出不同函數的值。創建這些表的工作是緩慢而繁瑣的,而且結果容易大量出錯。
當計算機登上了歷史舞臺,人們最初的反應是:“太棒了!我們可以用計算機準確無誤的生成這些表。”這是個(大部分)正確但短視的看法。沒多久,計算機和計算器普及,數學表就過時了。
好吧,應該說基本上過時了。事實上對于某些運算,計算機使用數學表得到一個近似的答案,然后執行計算去改進這個近似解。有些情況下,計算機背后的數學表是有誤差的,最著名的就是最初的因特爾奔騰計算浮點除法使用的表。
對數表已經不像以前那么有用了,但它仍然是一個不錯的迭代示例。下面這段程序在左邊一欄輸出一列值,在右邊一欄輸出其對應的一列對數值:
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double x = 1.0;
while (x < 10.0) {
cout << x << "\t" << log(x) << "\n";
x = x + 1.0;
}
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字符序列\t表示制表符。字符序列\n表示換行符。這些字符序列可以出現在字符串的任意位置,而在此例中,字符串中只有這類字符序列。
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制表符使光標右移至制表結束位置,通常是每8字節制表一次。稍后我們將看到制表符的用途—使多列文本排列整齊。
換行符的作用與endl完全一樣,即移動光標到下一行。通常情況,如果換行符單獨出現,我就用endl;如果作為字符串的一部分出現,我就用\n。
上面一段程序的輸出:
1 0
2 0.693147
3 1.09861
4 1.38629
5 1.60944
6 1.79176
7 1.94591
8 2.07944
9 2.19722
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要是看著上面這些數很奇怪,別忘了log函數是以e為底的。計算機科學中2的冪很重要,因此我們常常要計算以2為底的對數,我們可以通過以下公式實現:
輸出語句改為:
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cout << x << "\t" << log(x) / log(2.0) << endl;
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輸出:
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1 0
2 1
3 1.58496
4 2
5 2.32193
6 2.58496
7 2.80735
8 3
9 3.16993
~~~
可以看到,第1、2、4、8行為2的整數次冪。如果想求2的其他整數次冪,我們可以修改程序如下:
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double x = 1.0;
while (x < 100.0) {
cout << x << "\t" << log(x) / log(2.0) << endl;
x = x * 2.0;
}
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之前的循環中,我們用一個數去加x,輸出一個算術序列;現在我們改用一個數去乘x,輸出一個幾何級序列。輸出結果是:
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1 0
2 1
4 2
8 3
16 4
32 5
64 6
~~~
由于我們在列之間使用的是制表符,所以第二列的位置也就不取決于第一列的數字位數了。
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對數表也許不再有用,但對于和2的整數次冪打交道的計算機科學家而言,則是非常有用。下面出一道習題:修改上面這段程序,使之能一直輸出到65536(2^16)。把程序打出來并記住它。
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- 第1章 編程之路
- 1.1 什么是編程語言
- 1.2 什么是程序
- 1.3 什么是調試
- 1.4 形式語言與自然語言
- 1.5 第一個程序
- 1.6 術語表
- 第2章 變量和類型
- 2.1 更多的輸出
- 2.2 值
- 2.3 變量
- 2.4 賦值
- 2.5 輸出變量
- 2.6 關鍵字
- 2.7 操作符
- 2.8 操作順序
- 2.9 操作符
- 2.10 組合
- 2.11 術語表
- 第3章 函數
- 3.1 浮點數
- 3.2 double到int的轉換
- 3.3 數學函數
- 3.4 函數組合
- 3.5 添加新函數
- 3.6 定義與使用
- 3.7 多函數編程
- 3.8 參數與參數值
- 3.9 參數和變量的局部性
- 3.10 多參函數
- 3.11 有返回值的函數
- 3.12 術語表
- 第4章 條件和遞歸
- 4.1 取模操作符
- 4.2 條件執行
- 4.3 選擇執行
- 4.4 鏈式條件
- 4.5 嵌套條件
- 4.6 return語句
- 4.7 遞歸
- 4.8 無窮遞歸
- 4.9 遞歸函數的棧圖
- 4.10 術語表
- 第5章 有返回值的函數
- 5.1 返回值
- 5.2 程序開發
- 5.3 組合
- 5.4 重載
- 5.5 布爾值
- 5.6 布爾變量
- 5.7 邏輯操作符
- 5.8 布爾函數
- 5.9 從main函數返回
- 5.10 深入遞歸
- 5.11 思路跳躍
- 5.12 又一個例子
- 5.13 術語表
- 第6章 迭代
- 6.1 多次賦值
- 6.2 迭代
- 6.3 while語句
- 6.4 制表
- 6.5 二維表
- 6.6 封裝和泛化
- 6.7 函數
- 6.8 再說封裝
- 6.9 局部變量
- 6.10 再說泛化
- 6.11 術語表
- 第7章 字符串那些事兒
- 7.1 字符串的容器
- 7.2 apstring變量
- 7.3 從字符串中提取字符
- 7.4 字符串長度
- 7.5 遍歷
- 7.6 一個運行時錯誤
- 7.7 find函數
- 7.8 我們自己的find版本
- 7.9 循環與計數
- 7.10 增量與減量操作符
- 7.11 字符串連接
- 7.12 apstring是可變的
- 7.13 apstring是可比較的
- 7.14 字符分類
- 7.15 其他apstring函數
- 7.16 術語表
- 第8章 結構體
- 8.1 復合值
- 8.2 Point對象
- 8.3 訪問實例變量
- 8.4 對結構體的操作
- 8.5 作為參數的結構
- 8.6 傳值調用
- 8.7 傳引用調用
- 8.8 矩形
- 8.9 作為返回值的結構
- 8.10 按引用傳遞其他類型
- 8.11 獲取用戶輸入
- 8.12 術語表
- 第9章 再談結構體
- 9.1 Time結構體
- 9.2 printTime函數
- 9.3 對象函數
- 9.4 純函數
- 9.5 const參數
- 9.6 修改函數
- 9.7 填充函數
- 9.8 哪個最佳?
- 9.9 增量開發vs高屋建瓴
- 9.10 泛化
- 9.11 算法
- 9.12 術語表
- 第10章 向量
- 10.1 元素訪問
- 10.2 向量的復制
- 10.3 for循環
- 10.4 向量的長度
- 10.5 隨機數
- 10.6 統計
- 10.7 隨機數的向量
- 10.8 計數
- 10.9 檢查其他值
- 10.10直方圖
- 10.11一次遍歷的方案
- 10.12隨機種子
- 10.13術語表
- 第11章 成員函數
- 11.1 對象和函數
- 11.2 print
- 11.3 隱式變量訪問
- 11.4 另一個例子
- 11.5 再一個例子
- 11.6 更復雜的例子
- 11.8 初始化還是構造?
- 11.7 構造函數
- 11.9 最后一個例子
- 11.10 頭文件
- 11.11 術語表
- 第12章 對象的向量
- 12.1 組合
- 12.2 紙牌對象(Card)
- 12.3 printCard函數
- 12.4 equals函數
- 12.5 isGreater函數
- 12.6 紙牌的向量
- 12.7 printDeck函數
- 12.8 查找
- 12.9 二分查找
- 12.10 牌堆與子牌堆
- 12.11 術語表
- 第13章 基于向量的對象
- 13.1 枚舉類型
- 13.2 switch語句
- 13.3 牌堆
- 13.4 另一個構造函數
- 13.5 Deck成員函數
- 13.6 洗牌
- 13.7 排序
- 13.8 子牌堆
- 13.9 洗牌與發牌
- 13.10 歸并排序
- 13.11 術語表
- 第14章 類與不變式
- 14.1 私有數據和私有類
- 14.2 什么是類?
- 14.3 復數
- 14.4 訪問函數(Accessor functions)
- 14.5 輸出
- 14.6 復數相關函數(一)
- 14.7 復數相關函數(二)
- 14.8 不變式
- 14.9 先決條件
- 14.10 私有函數
- 14.11 術語表
- 第15章 文件輸入/輸出與apmatrix類
- 15.1 流
- 15.2 文件輸入
- 15.3 文件輸出
- 15.4 解析輸入
- 15.5 解析數字
- 15.6 集合數據結構Set
- 15.7 apmatrix類
- 15.8 距離矩陣
- 15.9 一個更合理的距離矩陣
- 15.10 術語表