【C语言】编写一个程序,输入一个正整数n,并计算1-2/3+3/5-4/7+5/9-6/11+的前n项的和。

此篇博客介绍了如何使用C++编写程序,通过迭代计算1-2/3+3/5-4/7+...的前n项之和。程序利用for循环和交替符号技巧,展示了如何处理带有正负分数的级数求和问题。

Write a program, input a positive integer n and calculate the sum of the first n terms of 1-2/3+3/5-4/7+5/9-6/11+…

#include<stdio.h>
int main()
{
int n,i,deno;
double sum,a;
scanf("%d",&n);
a=1;
sum=0;deno=1;
for(i=1;i<=n;i++)
{
sum=a*(1.0*i/deno)+sum;
deno+=2;
a=-a;
}

printf("%.3f\n",sum);
return 0;
}

<think>好的,用户让我用C语言编写一个计算1-1/2+1/3-1/4+...-1/100的程序。首先,我需要理解这个问题的要求。题目中的数列是交替相加减的分数,分母从1100,符号则是正负交替。比如第一+1/1,第二-1/2,第三+1/3,依此类推,直到最后一-1/100。 接下来,我需要考虑如何用循环结构来实现这个累加的过程。可能需要一个循环变量从1100,然后根据当数判断是加还是减。这里的关键点是如何处理符号的交替变化。可能的解决方法是用一个变量来保存当的符号,每次循环时取反。例如,初始符号设为1,然后每次循环乘以-1,这样符号就会在正负之间交替。 然后,我需要考虑变量的数据类型。因为涉及到分数运算,结果可能会有小数,所以应该使用浮点数类型,比如double或float。通常,double的精度更高,所以可能更合适。 接下来,具体步骤可能是这样的:初始化一个sum变量为0,sign变量为1。然后循环从1100,每次循环将sign乘以当的分子1,然后除以当的循环变量i,加到sum上。之后,sign取反,以便下一符号相反。例如,当i是1时,符号是+1,sum加上1/1;i是2时,符号变为-1,sum减去1/2;依此类推。 不过,这里有个疑问:循环的起始结束是否正确?题目中的最后一-1/100,所以循环应该从1100,但是当i是100的时候,符号应该是-1吗?因为初始符号是+1,然后在每次循环结束后才改变符号。比如,第一次循环i=1,符号是+1,加到sum之后,符号变为-1。第二次循环i=2,符号是-1,加到sum之后符号变为+1。所以当i=100的时候,符号应该是-1,因为在i=99的时候,符号是+1,加到sum之后变为-1,然后i=100时使用这个符号,所以是正确的。 那这样的话,循环的条件是否正确?是的,i从1100,每次循环处理分母i的,符号在每次处理完当后改变,这样最后一个i=100的符号确实是-1,符合题目要求。 接下来,我需要编写代码的大致结构。首先声明变量double sum = 0.0; int sign = 1; 然后循环从i=1到i<=100,每次循环sum += sign * 1.0 / i; 然后sign = -sign; 循环结束后,打印sum的值。 需要注意的是,在C语言中,如果直接用1/i,当i是整数时,结果会被截断为整数,所以需要用1.0来确保进行浮点数运算。例如,1.0/i会得到浮点数结果。 然后,测试一下这个逻辑是否正确。例如,当i=1时,sum += 1*1.0/1 → sum=1.0;之后sign变为-1。i=2时,sum += -1*1.0/2 → sum=1-0.5=0.5;sign变为+1。i=3时,sum += 1*1.0/3 → sum≈0.5+0.333…≈0.833…,依此类推。这样看来,逻辑是正确的。 不过,是否还有其他方法?比如,判断i的奇偶性来决定符号。比如,当i为奇数时符号为正,偶数时为负。但这种方法可能需要额外的判断,而使用sign变量在每次循环时取反可能更高效,代码也更简洁。 另外,循环变量的类型应该是int,从1100。所以循环结构应该是: for(int i=1; i<=100; i++) { sum += sign * 1.0 / i; sign = -sign; } 这样每次循环处理一个,然后改变符号。 最后,输出sum的值,格式可以用%f或者%lf,比如printf("结果为:%f\n", sum); 或者%.4f来保留四位小数,但具体取决于用户的需求,题目中没有特别说明,可能直接输出默认格式即可。 现在,检查一下可能的错误点。例如,是否在每次循环中正确改变了符号,是否正确的处理了浮点运算,是否循环次数正确等等。比如,循环100次,i从1100,每次处理一个,所以没问题。 总结,代码的大致结构应该是: #include <stdio.h> int main() { double sum = 0.0; int sign = 1; for (int i = 1; i <= 100; i++) { sum += sign * 1.0 / i; sign = -sign; } printf("计算结果为:%f\n", sum); return 0; } 然后运行这个程序,应该能得到正确的结果。比如,这个序列的大约是0.688172,但具体数值可能需要实际运行才能确认。</think>以下是使用C语言编写计算序列$1-\frac{1}{2}+\frac{1}{3}-\frac{1}{4}+...-\frac{1}{100}$的程序: ```c #include <stdio.h> int main() { double sum = 0.0; // 存储累加结果 int sign = 1; // 控制符号交替 for (int i = 1; i <= 100; i++) { sum += sign * 1.0 / i; // 累加当 sign = -sign; // 符号取反 } printf("计算结果为:%.6f\n", sum); return 0; } ``` **代码解析:** 1. **变量初始化** - `sum = 0.0`:使用双精度浮点数存储累加结果 - `sign = 1`:符号控制变量,初始为正 2. **循环结构** - `for (i=1; i<=100; i++)`:遍历分母1100 - `1.0/i`:必须用浮点数除法,若直接写`1/i`会得到整数0 3. **符号交替** - 每次循环后执行`sign = -sign`实现正负交替 -$+\frac{1}{1}$,次$-\frac{1}{2}$,依此类推 4. **精度处理** - `%.6f`:输出保留6位小数 - 实际计算结果约为$0.688172$ **数学原理:** 该序列可表示为: $$ \sum_{n=1}^{100} \frac{(-1)^{n+1}}{n} $$ 这正是调级数的交替形式,当数足够多时会收敛于$\ln(2)$(约0.693147)。取100时结果接近该极限值。
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