沙漠穿越問(wèn)題_c語(yǔ)言課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告</p><p><b>　　穿越沙漠問(wèn)題</b></p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)任務(wù)與目標(biāo)</b></p><p>　　穿越沙漠問(wèn)題：一輛吉普車穿越1000公里的沙漠，吉普車的總裝耗油量為500加侖，耗油率為每小時(shí)1加侖。由于沙漠中沒(méi)有油庫(kù)，必須先用這輛車在沙漠中建立臨時(shí)

2、油庫(kù)。</p><p>　　請(qǐng)編程求解，若讓吉普車用最少的耗油量穿越沙漠，應(yīng)該在那些地方建立臨時(shí)油庫(kù)，在每個(gè)臨時(shí)油庫(kù)存儲(chǔ)的油量應(yīng)該是多少。</p><p><b>　　具體要求如下；</b></p><p>　　(1) 運(yùn)行程序后直接輸出結(jié)果；</p><p>　　(2) 顯示輸出界面；</p><p

3、>　　(3) 分條顯示結(jié)果。</p><p><b>　　二、方案設(shè)計(jì)與論證</b></p><p>　　穿越沙漠問(wèn)題，是一個(gè)極值問(wèn)題。為達(dá)到讓吉普車用最少的耗油量穿越沙漠，則說(shuō)明該問(wèn)題只有唯一解。而從問(wèn)題中我們可以看出，顯然吉普車是不能一次就穿越沙漠的，需要采取推進(jìn)的方法，也就是在沙漠中前進(jìn)一定的距離后就要建立臨時(shí)油庫(kù)為接下的路程做準(zhǔn)備。而我們從題目中可以知道

4、最基本的信息，比如必須要走奇數(shù)次，這樣才能確保最后到達(dá)終點(diǎn)方向。然而我們又要保持效率，就要滿足向終點(diǎn)時(shí)要滿載和每個(gè)儲(chǔ)油點(diǎn)都要儲(chǔ)油點(diǎn)需要的和路上消耗的油量。</p><p>　　而針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，我們可以采取倒推的方法進(jìn)行求解，從終點(diǎn)往起點(diǎn)推，然后記錄每個(gè)儲(chǔ)油點(diǎn)的位置和儲(chǔ)油量。而相反，正推是不可能的，因?yàn)槲覀儾恢赖谝粋€(gè)儲(chǔ)油點(diǎn)與起點(diǎn)的距離，但卻可以知道最后一個(gè)儲(chǔ)油點(diǎn)與終點(diǎn)相距500km。</p><

5、;p>　　而我們可以推出，詳細(xì)情況如下圖：</p><p>　　我們必須要做到i與i+1點(diǎn)之間往返若干次，而且每次到達(dá)i+1處，吉普車的油要消耗完，每次從i+1處出發(fā)的時(shí)候，又要裝滿油。所以我們可以知道，兩點(diǎn)之間的距離必須滿足在耗油最少的條件下，使i點(diǎn)存夠i*500加侖汽油的要求。取第一個(gè)例子來(lái)說(shuō)，第一個(gè)儲(chǔ)油點(diǎn)i=1應(yīng)該距離終點(diǎn)i=0處500km，而且應(yīng)該在那個(gè)儲(chǔ)油點(diǎn)存放500加侖汽油，這樣才能保證吉普車能

6、從i=1處到達(dá)終點(diǎn)i=0處。此時(shí)我們將距離設(shè)為distance，儲(chǔ)油點(diǎn)存放油量設(shè)為oil。那么從這個(gè)例子中我們知道，distance[1]=500,oil[1]=500。</p><p>　　那么繼續(xù)推導(dǎo)，為了在i=1處存放500加侖汽油，那么吉普車至少?gòu)膇=2處開兩趟滿載油的車道i=1處。所以我們可以知道i=2處至少要存放2*500=1000加侖汽油，即oil[2]=1000。加上從i=1返回至i=2處一趟空載

7、，總共往返三次。而在這三次往返路程的耗油量按要求只能為500加侖，即distance12=500/3km。那么我們可以繼而推出distance[2]=distance[1]+distance12=500+500/3。</p><p>　　為了直觀的了解情況，詳情情況如下圖：</p><p>　　而同樣的，為了在i=2處存放1000加侖汽油，吉普車至少?gòu)膇=3處開三趟裝滿油的車至i=2處。所

8、以i=3處至少存放3*500=1500加侖汽油，即oil[3]=1500。加上前面一段的返程空車，總共五次往返。路途的耗油量也應(yīng)為最低標(biāo)準(zhǔn)的500侖，即distance23=500/5。而可以得出distance[3]=distance[2]+distance23=500+500/3+500/5。</p><p><b>　　詳情情況如下圖：</b></p><p>

9、　　所以我們繼續(xù)推導(dǎo)下去的話，我們可以發(fā)現(xiàn)：為了在i=k處存放k*500加侖汽油，吉普車至少要從i=k+1處開k趟載滿油的車到i=k處。而我們根據(jù)前面例子的公式可以推出:oil[k+1]=(k+1)*500=oil[k]+500，加上從i=k處返回i=k+1的返趟，總共2k-1次。而同樣的這2k-1次的總耗油量都按照最低標(biāo)準(zhǔn)，即distancekk+1=500/(2k-1)，distance[k+1]=distance[k]+dista

10、ncekk+1=distance[k]+500/(2k-1)。</p><p>　　而我們現(xiàn)在可以知道最后i=n至終點(diǎn)的距離為1000-distance[n]，oil[n]=500*n。為了在i=n處取得n*500加侖汽油，吉普車至少?gòu)氖键c(diǎn)開n+1次滿載車到i=n，加上i=n返回始點(diǎn)的n趟返程空車，總共2n+1次，而這總耗油量為(1000-distance[n])*(2n+1)，即始點(diǎn)存放油量為oil[n]+(1

11、000-distance[n])*(2n+1)。</p><p>　　則我們可以通過(guò)輸入代碼來(lái)求出我們想得到的值。</p><p>　　三、程序框圖或流程圖，程序清單與調(diào)用關(guān)系</p><p>　　int 定義整型變量</p><p>　　float 定義浮點(diǎn)型變量</p><p>　　do-while 循環(huán)體<

12、/p><p><b>　　k 儲(chǔ)油點(diǎn)的序號(hào)</b></p><p>　　d累計(jì)終點(diǎn)至當(dāng)前儲(chǔ)油點(diǎn)的距離</p><p>　　d1 i=n至始點(diǎn)的距離</p><p>　　oil 儲(chǔ)油點(diǎn)存放的油量</p><p>　　distance 距離</p><p><b>　　

13、四、全部源程序清單</b></p><p>　　#include<stdio.h></p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　int k; /*定義每個(gè)儲(chǔ)油點(diǎn)的序號(hào)*/</p><p>　　float

14、 d,d1; /*定義d為累計(jì)終點(diǎn)至當(dāng)前貯油點(diǎn)的距離，定義d1為i=n至始點(diǎn)的距離*/</p><p>　　float oil[10],dis[10]; /*oil為每個(gè)儲(chǔ)油點(diǎn)存放的油量，distance為該儲(chǔ)油點(diǎn)離終點(diǎn)的距離*/</p><p><b>　　int i;</b></p><p>　　printf("N

15、O.\tdistance(km)\toil(cc)\n");</p><p>　　k=1; /*賦值k為1*/</p><p>　　d=500; /*從i=1處開始向始點(diǎn)倒推導(dǎo)*/</p><p>　　dis[1]=500; /*第一段距離為500km*/</p><p>　　oil[1]=500

16、; /*第一個(gè)儲(chǔ)油點(diǎn)的儲(chǔ)油量為500cc*/</p><p>　　do{ /*進(jìn)入循環(huán)體*/</p><p><b>　　k=k+1;</b></p><p>　　d=d+500/(2*k-1);</p><p><b>　　dis[k]=d;</b><

17、/p><p>　　oil[k]=oil[k-1]+500;</p><p>　　}while(!(d>=1000)); /*達(dá)到起點(diǎn)，跳出循環(huán)*/</p><p>　　dis[k]=1000; /*置始點(diǎn)至終點(diǎn)的距離值*/</p><p>　　d1=1000-dis[k-1]; /*求i=n處至始點(diǎn)的距離*

18、/</p><p>　　oil[k]=d1*(2*k+1)+oil[k-1]; /*得出始點(diǎn)藏油量*/</p><p>　　for(i=0;i<k;i++) /*進(jìn)入循環(huán)體，得出每個(gè)儲(chǔ)油點(diǎn)的位置 */</p><p>　　printf("%d\t%f\t%f\t\n",i,1000-dis[k-i],oil[k-i]);

19、 /*逐一輸出*/</p><p>　　} /*程序結(jié)束*/</p><p>　　五、程序運(yùn)行結(jié)果測(cè)試與分析</p><p>　　如程序沒(méi)有錯(cuò)誤，得出的結(jié)果應(yīng)該為：</p><p>　　NO. distance（km） oil(cc)</p><p>　　0

20、 500.000000 500.000000</p><p>　　1 334.000000 1000.000000</p><p>　　2 234.000000 1500.000000</p><p>　　3 163.00000

21、0 2000.000000</p><p>　　4 108.000000 2500.000000</p><p>　　5 63.000000 3000.000000</p><p>　　6 25.000000

22、3500.000000</p><p>　　7 0.000000 3925.000000</p><p>　　而我們?cè)贛icrosoft Visual C++ 6.0軟件運(yùn)行該代碼，得出的結(jié)果如下圖：</p><p>　　由該圖我們可以得出，我們應(yīng)設(shè)置七個(gè)點(diǎn)，第一個(gè)點(diǎn)在距離終點(diǎn)500km處，存放500cc汽油；第一個(gè)點(diǎn)

23、在距離起點(diǎn)500km處，存放500cc汽油；</p><p>　　第二個(gè)點(diǎn)在距離起點(diǎn)334km處，存放1000cc汽油；</p><p>　　第三個(gè)點(diǎn)在距離起點(diǎn)234km處，存放1500cc汽油；</p><p>　　第四個(gè)點(diǎn)在距離起點(diǎn)163km處，存放2000cc汽油；</p><p>　　第五個(gè)點(diǎn)在距離起點(diǎn)108km處，存放2500cc汽

24、油；</p><p>　　第六個(gè)點(diǎn)在距離起點(diǎn)63km處，存放3000cc汽油；</p><p>　　第七個(gè)點(diǎn)在距離起點(diǎn)25km處，存放3500cc汽油；</p><p>　　在起點(diǎn)處存放3925cc汽油。</p><p>　　由調(diào)試結(jié)果得出答案。</p><p><b>　　六、結(jié)論與心得</b>

25、</p><p>　　1.一開始將所有的數(shù)據(jù)定為int,以至于有時(shí)候會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤，直到改變?yōu)轭愋蚮loat，問(wèn)題才得以解決。所以以后再設(shè)計(jì)代碼的過(guò)程中，要懂得如何區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)類型，并定義一個(gè)正確的數(shù)據(jù)類型以防止程序出錯(cuò)和數(shù)據(jù)丟失。</p><p>　　2.輸出語(yǔ)句printf("%d\t%f\t%f\t\n",i,1000-dis[k-i],oil[k-i]，一開始將

26、k寫成了i，導(dǎo)致了數(shù)據(jù)的上下顛倒，找了很久都沒(méi)發(fā)現(xiàn)，最后發(fā)現(xiàn)應(yīng)該改為k，問(wèn)題才得以解決，所以在以后設(shè)計(jì)代碼的過(guò)程中，什么都要嚴(yán)謹(jǐn)，邏輯性要強(qiáng)。要不然到最后會(huì)出現(xiàn)很嚴(yán)重的調(diào)試問(wèn)題。</p><p>　　3.一開始我并沒(méi)有選擇do-while的循環(huán)語(yǔ)句，導(dǎo)致了要不然就循環(huán)體出現(xiàn)錯(cuò)誤，要不然就無(wú)法運(yùn)行的問(wèn)題。直到上網(wǎng)詢問(wèn)，得到了幫助，才發(fā)現(xiàn)do-while語(yǔ)句是最佳方案，并將我之前的代碼加以改進(jìn)，得出了最優(yōu)方案。所以以

27、后設(shè)計(jì)代碼的時(shí)候，除了自己的想法以外，還要多問(wèn)多借鑒別人的方法，從而得出最優(yōu)的代碼。</p><p><b>　　七、參考資料</b></p><p>　　[1] 劉斌等編著，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì) Visual C++，清華大學(xué)出版社，44-45頁(yè)。</p><p>　　[2] 余江等編著，C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，天津科學(xué)技術(shù)出版社，14-15頁(yè)，34-3

28、5頁(yè)，78頁(yè)</p><p>　　[3] 百度知道，http://zhidao.baidu.com/</p><p>　　[4] 編程中國(guó)，http://www.bccn.net/</p><p><b>　　八、致謝</b></p><p>　　程序設(shè)計(jì)至此，已告了一段落，在整個(gè)程序設(shè)計(jì)的過(guò)程中，除了自身的努力外，還有

29、很多外部的力量一點(diǎn)點(diǎn)的指引我和幫助我完成。有老師，有同學(xué)，有網(wǎng)友。在此，我衷心的跟他們說(shuō)一聲謝謝。</p><p>　　雖然成功調(diào)試，但是我依然覺(jué)得我的能力不足以解決很多問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題我花了很多時(shí)間去理解去解決，當(dāng)今社會(huì)追求效率，給了如此長(zhǎng)的時(shí)間，換作別人也是可以完成的。所以在以后的學(xué)習(xí)過(guò)程中，要注意代碼運(yùn)用的熟悉度，多訓(xùn)練盡量做到熟練運(yùn)用，那么才可以在設(shè)計(jì)程序的過(guò)程中減少不必要的時(shí)間損耗。</p>

30、<p>　　課堂中，我調(diào)試代碼的時(shí)候發(fā)現(xiàn)了錯(cuò)誤，詢問(wèn)老師，老師都很樂(lè)意一點(diǎn)點(diǎn)的幫助我走出困境并告訴我應(yīng)該怎么樣去做，讓我走少了許多彎路。在宿舍中，不懂得積極詢問(wèn)同學(xué)，從同學(xué)們身上學(xué)習(xí)到不一樣的知識(shí)與理解。在網(wǎng)絡(luò)中，我將問(wèn)題發(fā)布在網(wǎng)上都能得到熱心的網(wǎng)友的解答。所以很開心與榮幸能夠得到你們的幫助。</p><p>　　這次程序設(shè)計(jì)是個(gè)很不錯(cuò)的鍛煉機(jī)會(huì)，在以后的學(xué)習(xí)過(guò)程中，我也要好好抓緊，鍛煉自己，提高自己