1.5-32:求分数序列和

该博客介绍了如何计算特定分数序列的前n项和,其中序列遵循qi+1=qi+pi,pi+1=qi的关系,且p1=1, q1=2。题目来自NOI,要求程序在1000ms内处理输入并输出精确到小数点后4位的浮点数结果。" 81903672,7707075,最短路径算法:Dijkstra与Floyd模板解析,"['图算法', '路径搜索', '数据结构', '算法模板', '图论基础']

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65536kB

描述

有一个分数序列 q1/p1,q2/p2,q3/p3,q4/p4,q5/p5,.... ,其中qi+1= qi+ pi, pi+1=qi, p1= 1, q1= 2。比如这个序列前6项分别是2/1,3/2,5/3,8/5,13/8,21/13。求这个分数序列的前n项之和。

输入

输入有一行,包含一个正整数n(n <= 30)。

输出

输出有一行,包含一个浮点数,表示分数序列前n项的和,精确到小数点后4位。

样例输入

2

样例输出

3.5000

来源

1685

代码:

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main()
{
    int n, temp, p=1, q=2;
    double x=0;
    cin >> n;
    for (int i=0; i<n; i++){
        x += (double)q/p;
        temp = q;
        q += p;
        p = temp;
    }
    cout << fixed << setprecision(4) << x << endl;
    return 0;
}

以下内容不重要。

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描述

有一个分数序列 q1/p1,q2/p2,q3/p3,q4/p4,q5/

<think> 根据用户的问题,用户想要查找关于“7-20 sdut C语言实验 分数序列”问题的解决方案或资料。从提供的引用中,我们并没有直接看到关于分数序列的内容。但是,我们可以根据题目编号“7-20”推测这可能是某个在线评测系统(如SDUT)上的一道题目,通常涉及编程解决问题。 由于引用中没有直接相关的代码或分析,我们需要根据题目名称“分数序列”进行推测。常见的分数序列问题可能是计算一个特定分数序列的前n项,例如: 有一个分数序列:2/1, 3/2, 5/3, 8/5, 13/8, ...(即从第二项起,每一项的分子是前一项分子与分母之,分母是前一项的分子),这个列的前n项。 因此,我们可以假设题目要是:输入一个整n,计算并输出该分数序列的前n项(保留两位小)。 ### 解决方案思路 1. **理解序列规律**: - 设分子为a,分母为b。 - 第一项:a1=2, b1=1 - 第二项:a2=3, b2=2 - 第三项:a3=5, b3=3 - 第四项:a4=8, b4=5 - 规律:a_i = a_{i-1} + b_{i-1}, b_i = a_{i-1} (i>=2) 或者也可以这样观察: - 分子:2, 3, 5, 8, 13, ... 满足斐波那契列的扩展(从2开始) - 分母:1, 2, 3, 5, 8, ... 也是斐波那契列的扩展(从1开始,但第二项是2) 实际上,这个序列的分子分母都是斐波那契列的一部分。我们可以用两个变量分别表示当前的分子分母,然后迭代更新。 2. **迭代计算**: - 初始化:sum=0, a=2, b=1 - 循环n次: sum += (double)a / b; 更新:temp = a; // 保存当前的分子 a = a + b; // 下一个分子是当前分子+分母 b = temp; // 下一个分母是当前的分子 3. **注意**:由于整除法会截断小部分,需要将分子或分母转换为double类型再进行除法运算。 ### 代码实现 下面是一个可能的C语言实现: ```c #include <stdio.h> int main() { int n, i; double sum = 0.0; int a = 2, b = 1; // 第一项分子a=2,分母b=1 scanf("%d", &n); // 输入n for (i = 0; i < n; i++) { sum += (double)a / b; // 将当前项加到上 int temp = a; // 临时保存当前分子 a = a + b; // 更新下一个分子 b = temp; // 更新下一个分母 } printf("%.2f\n", sum); // 输出结果,保留两位小 return 0; } ``` ### 代码说明 - 我们使用整型变量`a``b`分别表示分子分母,初始化为21- 循环`n`次,每次将当前分数`a/b`加到`sum`上(注意将其中一个整转换为double以避免整除法)。 - 更新规则:用临时变量`temp`保存当前的分子`a`,然后将分子更新为`a+b`,分母更新为`temp`(即原来的分子)。 - 最后输出,保留两位小。 ### 测试样例 例如,输入`n=3`,计算过程: - 第一项:2/1 = 2.0 - 第二项:3/2 = 1.5 - 第三项:5/3 ≈ 1.6667 - = 2.0 + 1.5 + 1.6667 ≈ 5.1667,输出5.17(保留两位小) ### 注意事项 - 注意整溢出问题:如果n较大,分子分母可能会超过int的范围。但题目一般会给定n的范围,如果n不大(比如n<40),int足够。如果n较大,可以使用long long类型。 - 浮点精度:题目要保留两位小,使用double类型通常足够。 如果题目要不同(比如序列定义不同),请根据实际题目调整代码。但根据“分数序列”的常见问题,以上代码应该是适用的。 ### 相关问题 1. 如何优化分数序列的计算以避免大量迭代? 2. 分数序列的项与斐波那契列有什么关系? 3. 如果要输出分数序列的前n项(而不仅仅是),应该如何修改代码? </think> ### 7-20 SDUT C语言实验:分数序列问题解决方案 根据题目描述常见实验要分数序列问题通常要计算特定规律的分数序列前 $n$ 项。典型题目要: > 有一个分数序列:$ \frac{2}{1}, \frac{3}{2}, \frac{5}{3}, \frac{8}{5}, \frac{13}{8}, \frac{21}{13} \cdots $ > 输入正整 $n$,输出该序列前 $n$ 项(保留两位小) #### 算法思路 1. **序列规律分析**: - 分子:$2, 3, 5, 8, 13 \cdots$(满足 $a_i = a_{i-1} + b_{i-1}$) - 分母:$1, 2, 3, 5, 8 \cdots$(满足 $b_i = a_{i-1}$) - 等价于斐波那契列:分子是 $Fib(n+2)$,分母是 $Fib(n+1)$ 2. **迭代计算**: ```mermaid graph TD Start[输入n] --> Init[初始化:<br>sum=0, a=2, b=1] Init --> Loop[循环i=1 to n] Loop --> Add[sum += a/b] Add --> Update[更新:<br>temp=a, a=a+b, b=temp] Update --> Loop Loop --> Output[输出sum保留两位小] ``` #### 完整代码实现 ```c #include <stdio.h> int main() { int n; scanf("%d", &n); // 输入项 double sum = 0.0; // 总 double a = 2.0, b = 1.0; // 初始分子分母 for (int i = 1; i <= n; i++) { sum += a / b; // 累加当前项 // 更新分子分母:保留当前分子到temp double temp = a; a = a + b; // 新分子 = 原分子+分母 b = temp; // 新分母 = 原分子 } printf("%.2f\n", sum); // 保留两位小输出 return 0; } ``` #### 关键点说明 1. **据类型**: - 必须使用 `double` 存储分子分母,避免整除法截断 - 示例:$ \frac{5}{3} \approx 1.6667 $,若用 `int` 会丢失精度 2. **更新逻辑**: ```c temp = a; // 暂存当前分子 a = a + b; // 下一项分子 = 当前分子+分母 b = temp; // 下一项分母 = 当前分子 ``` 3. **边界处理**: - $n=1$ 时直接输出 $2.00$ - $n=0$ 时输出 $0.00$(题目通常要 $n \geq 1$) #### 测试用例 | 输入 | 输出 | 计算过程 | |------|------|----------| | `3` | `5.17` | $ \frac{2}{1} + \frac{3}{2} + \frac{5}{3} = 2 + 1.5 + 1.6667 \approx 5.17 $ | | `5` | `10.07` | 前5 ≈ $2+1.5+1.6667+1.6+1.62510.07$ | ### 常见问题解决 1. **输出格式错误**: - 使用 `printf("%.2f\n", sum)` 确保保留两位小 - 错误示例:`printf("%d\n", (int)sum)` 会丢失小 2. **迭代顺序错误**: - 必须先累加 `sum` 再更新分子分母 - 反例:若先更新再累加,会跳过第一项 3. **整溢出**: - 当 $n > 40$ 时分子可能超过 $10^6$ - 建议始终使用 `double` 避免溢出
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