求1-1/2+1/3-1/4+...+1/99-1/100

求1-1/2+1/3-1/4+...+1/99-1/100

尝试不用数学上的方法((-1)的n次方)来完成,用了一种比较笨的办法:

#include<stdio.h>

int main()
{
    int i;
    double j=0,n=0;

    for(i=1;i<=100;i++)
    {
        j=j>0?(-(j+1)):(-j+1);
        n+=1.0/j;
    }
    printf("%lf\n",n);

    return 0;
}
后来想到把相似的作为一个单元:

#include<stdio.h>
int main()
{
    int i,j;
    double n=0;

    for(i=1,j=2;(i<=99)&&(j<=100);i+=2,j+=2)
    {
        n+=1.0/i-1.0/j;
    }
    printf("%lf\n",n);

    return 0;
}

或者:

#include<stdio.h>

int main()
{
    int i;
    double n=0;

    for(i=1;i<=99;i+=2)//注意:i最大取99,i=i+2
    {
        n+=1.0/i-1.0/(i+1);
    }
    printf("%lf\n",n);

    return 0;
}

但这种方法还是不够优化,主要问题就在符号的连续改变上,所以用sign专门负责符号的转换:

#include<stdio.h>

int main()
{
    int i;
    int sign=-1;
    double sum=0;

    for(i=1;i<=100;i+=1)
    {
        sign=-sign;
        sum+=sign/(double)i;      //这里要把i定义成double类型,或者在这先对其中一个进行强制类型转换
    }
    printf("%lf\n",sum);

    return 0;
}

或者:

#include<stdio.h>

int main()
{
    int sign=1;    //控制符号变化,要初始化
    double sum=0,i; //sum要初始化

    for(i=1;i<=100;i+=1)
    {
        sum+=sign/i;    //这里要把i定义成double类型,或者在这先对其中一个进行强制类型转换
        sign=-sign;
    }
    printf("%lf\n",sum);

    return 0;
}


这是一个典型的数学级数计算问题。题目要我们计算从1-1/100的一个交错序列的总和,其中正负项交替出现。 我们可以采用如下的步骤去解决这个问题: ### 解决方案 #### 步骤一:理解模式 观察这个序列 `1 - 1/2 + 1/3 - 1/4 + ... + 1/99 - 1/100` ,可以看出它是由一系列分数组成的,并且每个奇数位置上的元素为正值,偶数位置上的元素为负值。 #### 步骤二:公式化表示 设 \(S\) 表示我们要找的结果,则可以将该和表达式写成通项形式: \[ S = \sum_{n=1}^{100} (-1)^{n+1}\frac{1}{n} \] 这里的关键点在于利用了\( (-1)^{n+1} \) 来控制每项前号的变化规律——当 n 是奇数时结果是正的;当 n 是偶数时结果是负的。 #### 步骤三:程序实现 (Python 示例) ```python result = 0.0 for i in range(1, 101): if i % 2 == 0: # 如果i能被2整除即为偶数,则该项应为负值 result -= 1 / i else: # 否则就是奇数值情况应该上当前分母倒数作为累量的一部分 result += 1 / i print("The sum of the series is:", result) ``` 运行以上代码会得到最终的答案约为 **0.688172**. ### 算法优化思考 虽然直接迭代方法已经足够快并且简单易懂,但是如果我们想进一步提高效率的话还可以考虑其他一些高级技术比如并行处理等等不过在这个特定场景下并没有必要这么做因为总共才涉及到不到几百次操作而已所以性能并不是瓶颈所在重点是如何清晰正确的写出算法逻辑就可以了。
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