PAT1024 科学计数法 (20 分)

本文介绍了一种算法,用于将科学计数法表示的数字转换为普通数字表示法,确保所有有效位被保留。文章提供了C++、Python和Java三种语言的实现代码,帮助读者理解和应用这一转换方法。

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题目描述
科学计数法是科学家用来表示很大或很小的数字的一种方便的方法,其满足正则表达式 [±][1-9].[0-9]+E[±][0-9]+,即数字的整数部分只有 1 位,小数部分至少有 1 位,该数字及其指数部分的正负号即使对正数也必定明确给出。

现以科学计数法的格式给出实数 A,请编写程序按普通数字表示法输出 A,并保证所有有效位都被保留。
输入格式:

每个输入包含 1 个测试用例,即一个以科学计数法表示的实数 A。该数字的存储长度不超过 9999 字节,且其指数的绝对值不超过 9999。

输出格式:

对每个测试用例,在一行中按普通数字表示法输出 A,并保证所有有效位都被保留,包括末尾的 0。

输入样例 1:

+1.23400E-03

输出样例 1:

0.00123400

输入样例 2:

-1.2E+10

输出样例 2:

-12000000000

C++解法

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main() {
    string s;
    cin >> s;
    int i = 0;
    while (s[i] != 'E') i++;
    string t = s.substr(1, i-1);
    int n = stoi(s.substr(i+1));
    if (s[0] == '-') cout << "-";
    if (n < 0) {
        cout << "0.";
        for (int j = 0; j < abs(n) - 1; j++) cout << '0';
        for (int j = 0; j < t.length(); j++)
            if (t[j] != '.') cout << t[j];
    } else {
        cout << t[0];
        int cnt, j;
        for (j = 2, cnt = 0; j < t.length() && cnt < n; j++, cnt++) cout << t[j];
        if (j == t.length()) {
            for (int k = 0; k < n - cnt; k++) cout << '0';
        } else {
            cout << '.';
            for (int k = j; k < t.length(); k++) cout << t[k];
        }
    }
    return 0;
}

思路:

n保存E后面的字符串所对应的数字,t保存E前面的字符串,不包括符号位。当n<0时表示向前移动,那么先输出0.
然后输出abs(n)-1个0,然后继续输出t中的所有数字;当n>0时候表示向后移动,那么先输出第一个字符,然后将t中尽可能输出n个字符,如果t已经输出到最后一个字符(j == t.length())那么就在后面补n-cnt个0,否则就补充一个小数点. 然后继续输出t剩余的没有输出的字符

python解法

s = input()

loc_e = s.find('E')
if s[0] == '+':
    symbol_a = ''
else:
    symbol_a = '-'
a = s[1]+s[3:loc_e]
symbol_e = s[loc_e+1]
e = int(s[loc_e+2:])

if e == 0:
    a = s[1:loc_e]
elif symbol_e == '-':
    a = '0.'+('0'*(e-1))+a
elif symbol_e == '+':
    if e < len(a)-1:
        a = a[:e+1]+'.'+a[e+1:]
    else:
        a += (e-len(a)+1)*'0'

print(symbol_a+a)

Java解法

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.math.BigDecimal;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        String val = br.readLine();
        BigDecimal bd = new BigDecimal(val);
        System.out.println(bd.toPlainString());
    }
}
<think>好的,我需要解决用户的问题:如何用C++将科学计数法表示的数字转换为普通小数形式。首先,我得回忆一下科学计数法的结构。科学计数法通常由符号、底数、指数部组成,例如-1.23e+05或者3.45E-6。用户希望将这些转换为普通的小数形式,比如-123000或0.00000345。 接下来,我需要考虑如何处理字符串的解析。科学计数法的字符串可能有正负号、小数点、指数符号(e或E)以及指数的正负号。我需要解这些部别处理底数和指数。例如,将字符串拆为底数部和指数部,然后根据指数调整小数点的位置。 然后,我需要处理不同情况。当指数为正时,可能需要将小数点右移,或者补充零;当指数为负时,小数点左移,前面补零。例如,对于1.23e+3,转换为1230;而1.23e-3则是0.00123。 另外,还要考虑各种边界情况,比如没有小数部的整数(如5e3变成5000),或者指数为零的情况。此外,还要处理前导零和末尾多余的零,但用户可能希望保留所有有效数字,所以这部是否需要处理取决于具体要求。 接下来,我需要参考用户提供的引用资料,特别是引用[3]和[4],其中提到将科学计数法转换为普通格式的方法。引用[4]中的PAT甲级真题解法提到,若指数>=0,处理小数点后的数字,补零或者移动小数点位置。这可能涉及到字符串操作,比如割底数和指数,然后根据指数值调整小数点的位置,并添加或删除零。 然后,我需要考虑如何在C++中实现这些步骤。可能需要使用字符串处理函数,比如find查找'e'或'E'的位置,将字符串割为底数和指数两部。然后解析指数值,根据正负调整底数的小数点位置。例如,对于底数部,去掉小数点后,根据指数移动位置,并在需要时补零。 此外,还要注意处理前导和后缀的零,比如当指数超过底数小数位数时,需要在末尾补零。例如,1.2e5变成120000,而1.2e-3变成0.0012。同时,需要考虑符号的处理,正负号需要保留在结果的最前面。 最后,测试不同的案例,确保转换正确。比如,处理像-6.022e23这样的负数和大指数的情况,或者像9.8e-5这样的小指数情况。确保代码能够处理各种可能的输入格式,包括不同的符号、小数点位置和指数形式。 总结步骤: 1. 割底数和指数部。 2. 解析底数的符号、整数部和小数部。 3. 解析指数的正负和数值。 4. 根据指数调整小数点的位置,补零或移动小数点。 5. 组合各个部,生成最终的普通小数形式字符串。 可能遇到的问题包括:如何处理没有小数点的底数(如5e3),指数为零的情况,以及小数点后没有数字的情况。此外,处理大指数时可能需要动态调整字符串长度,避免溢出或错误。 通过结合字符串操作和数值处理,逐步实现每个步骤,并参考引用中的方法,应该能够完成科学计数法到普通小数的转换。</think>### C++实现科学计数法转普通小数的方法 #### 核心步骤解析 1. **字符串割**:将输入字符串为底数部和指数部,以字符`e`或`E`为隔符。例如,将`1.23e+5`割为底数`1.23`和指数`5`[^3]。 2. **符号处理**: - 若底数有负号(如`-1.23e5`),最终结果需保留负号。 - 指数符号决定小数点移动方向:正指数右移,负指数左移[^4]。 3. **小数点调整**: - **指数为正**:例如`1.23e3`,移除小数点后得到`123`,再根据指数补零→`1230`。 - **指数为负**:例如`1.23e-2`,小数点左移两位→`0.0123`。 #### 具体代码实现 ```cpp #include <iostream> #include <string> using namespace std; string scientificToNormal(string s) { // 符号处理 int sign = 1; if (s[0] == '-') { sign = -1; s = s.substr(1); } // 割底数和指数 size_t ePos = s.find_first_of("eE"); string base = s.substr(0, ePos); string expStr = s.substr(ePos+1); int exponent = stoi(expStr); // 处理底数小数点 size_t dotPos = base.find('.'); if (dotPos != string::npos) { base.erase(dotPos, 1); // 移除小数点,得到连续数字 } else { dotPos = base.length(); // 若没有小数点,视为整数部 } // 调整小数点位置 int newDotPos = dotPos + exponent; if (newDotPos <= 0) { // 指数为负的情况 base = "0." + string(-newDotPos, '0') + base; } else if (newDotPos >= base.length()) { // 需要补零 base += string(newDotPos - base.length(), '0'); } else { // 插入小数点 base.insert(newDotPos, "."); } // 添加符号 return (sign == -1 ? "-" : "") + base; } int main() { cout << scientificToNormal("1.23e3") << endl; // 输出1230 cout << scientificToNormal("-6.5e-3") << endl; // 输出-0.0065 return 0; } ``` #### 关键点说明 - **字符串操作**:通过`erase`、`insert`等方法动态调整小数点位置。 - **补零逻辑**:指数超过位数时用`string(n, '0')`生成补零字符串。 - **符号保留**:处理负号时需要将符号位独立存储。
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