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关于“取整”
"取整"规则
1、向零取整
2、向-∞取整
3、向+∞取整
4、四舍五入
关于"取模和取余"
运算符优先级
关于“取整”
#include <stdio.h>
int main()
{//本质是向0取整int i = -2.9;int j = 2.9;printf("%d\n", i); //结果是:-2printf("%d\n", j); //结果是:2return 0;
}
我们可以发现上面的代码在求 a / 2 的值得过程中进行了取整操作,因为在数学中 5 / 2 的结果为2.5,而我们上面的打印结果确实 2,但是为什么是2呢?在数学中2.5应该四舍五入是3,为什么结果不是3呢?这就要讲到我们取整的规则了。
"取整"规则
1、向零取整
#include <stdio.h>
#include <tgmath.h>
int main()
{//本质是向0取整int i = -2.9;int j = 2.9;printf("%d\n", i); //结果是:-2printf("%d\n", j); //结果是:2printf("%d\n", (int)trunc(2.9));//结果是:2printf("%d\n", (int)trunc(-2.9));//结果是:-2return 0;
}
这段代码演示了C语言中向零取整的方法。它使用了tgmath.h库中的trunc()函数来进行向零取整的操作。我们来解释一下这段代码的具体实现过程:
1. 首先,代码包含了stdio.h和tgmath.h两个库文件,前者提供了C语言标准I/O库的支持,后者提供了数学函数库的支持。
2. 接着,在main函数中定义了两个整型变量i和j,并将其分别初始化为-2.9和2.9。由于i和j的类型为整型,因此在初始化时,浮点数部分会被截断,只保留整数部分,i的值为-2,j的值为2。
3. 然后,代码使用printf()函数分别打印了变量i和j的值。打印结果分别为-2和2,符合预期。
4. 接下来,代码使用trunc()函数对2.9和-2.9进行了向零取整的操作,并将结果强制转换成整型,然后使用printf()函数打印了结果。向零取整的过程中,该函数会将小数部分直接截断,只保留整数部分。由于2.9和-2.9的小数部分分别为0.9和-0.9,因此向零取整后的结果分别为2和-2。
总之,这段代码演示了C语言中向零取整的方法,使用trunc()函数可以轻松实现该操作。
2、向-∞取整
#include <stdio.h>
#include <tgmath.h> //因为使用了floor函数,需要添加该头文件
int main()
{//本质是向-∞取整,注意输出格式要不然看不到结果printf("%.1f\n", floor(-2.9)); //-3printf("%.1f\n", floor(-2.1)); //-3printf("%.1f\n", floor(2.9)); //2printf("%.1f\n", floor(2.1)); //2return 0;
}
这段代码演示了C语言中向-∞取整(floor)的方法。它使用了tgmath.h库中的floor()函数来进行向下取整的操作。我们来解释一下这段代码的具体实现过程:
1. 首先,代码包含了stdio.h和tgmath.h两个库文件,前者提供了C语言标准I/O库的支持,后者提供了数学函数库的支持。
2. 接着,在main函数中使用floor()函数对四个浮点数进行向下取整的操作,并使用printf()函数打印了四个结果。在使用printf()函数时,使用了格式化输出,%.1f指输出一个浮点数,保留一位小数(四舍五入)。这里特别注意,我们在使用格式化输出时,必须使用%f来输出浮点数,而不能使用%d来输出整数,因为%d会将浮点数转换成整数,并截取掉小数部分,造成输出错误。
3. 向-∞取整的过程中,floor()函数会将浮点数向-∞取整到最接近且小于等于该数的整数。例如,-2.9的向下取整结果为-3,而2.1的向下取整结果为2,符合预期。
总之,这段代码演示了C语言中向-∞取整的方法,使用floor()函数可以轻松实现该操作。在使用printf()函数输出结果时,需要注意格式化输出的使用,以避免数据类型截断和输出错误。
3、向+∞取整
#include <stdio.h>
#include <tgmath.h>
int main()
{//本质是向+∞取整,注意输出格式要不然看不到结果printf("%.1f\n", ceil(-2.9)); //-2printf("%.1f\n", ceil(-2.1)); //-2printf("%.1f\n", ceil(2.9)); //3printf("%.1f\n", ceil(2.1)); //3return 0;
}
这段代码演示了C语言中向+∞取整(ceil)的方法。它使用了tgmath.h库中的ceil()函数来进行向+∞取整的操作。我们来解释一下这段代码的具体实现过程:
1. 首先,代码包含了stdio.h和tgmath.h两个库文件,前者提供了C语言标准I/O库的支持,后者提供了数学函数库的支持。
2. 接着,在main函数中使用ceil()函数对四个浮点数进行向+∞取整的操作,并使用printf()函数打印了四个结果。在使用printf()函数时,使用了格式化输出,%.1f指输出一个浮点数,保留一位小数(四舍五入)。同样,我们也需要注意输出格式。
3. 向+∞取整的过程中,ceil()函数会将浮点数向+∞取整到最接近且大于等于该数的整数。
4、四舍五入
#include <stdio.h>
#include <tgmath.h>
int main()
{//本质是四舍五入printf("%.1f\n", round(2.1));printf("%.1f\n", round(2.9));printf("%.1f\n", round(-2.1));printf("%.1f\n", round(-2.9));return 0;
}
这是一个C语言程序,功能是使用`<tgmath.h>`头文件中的`round()`函数进行四舍五入操作,并输出结果。
具体解释如下:
1. `#include <stdio.h>`和`#include <tgmath.h>`是C语言的头文件,用于引入标准输入输出和复数数学库。
2. `int main()`是程序的主函数,表示程序从这里开始执行。
3. `printf()`是C语言的输出函数,用于将格式化的数据输出。
4. `round()`是`<tgmath.h>`库中的函数,用于对一个浮点数进行四舍五入操作。其返回值也是一个浮点数,结果取决于函数参数的小数部分。如果小数部分大于等于0.5,则向正无穷方向舍入;否则向负无穷方向舍入。
5. `%.1f`是输出格式控制符,表示输出一个浮点型数值并精确到小数点后一位。
6. `return 0`是程序正常结束时返回的值。此处表示程序成功执行完毕,并将0作为返回值。
总结
关于"取模和取余"
取模概念:
如果a和d是两个自然数,d非零,可以证明存在两个唯一的整数 q 和 r,满足 a = q*d + r 且0 ≤ r < d。其中,q 被称为商,r 被称为余数。
#include <stdio.h>
int main()
{int a = 10;int d = 3;printf("%d\n", a % d); //结果是1//因为:a=10,d=3,q=3,r=1 0<=r<d(3)//所以:a = q*d+r -> 10=3*3+1return 0;
}
如果是下面的代码呢?
#include<stdio.h>
int main()
{int a = -10;int d = 3;printf("%d\n", a/d); //C语言中是-3printf("%d\n", a % d);//结果是-1return 0;
}
上面的是在c语言编译器的结果,下面是python编译器出现的结果。
结论:很显然,上面关于取模的定义,并不能满足语言上的取模运算。
是什么决定了这种现象
由上面的例子可以看出,具体余数r的大小,本质是取决于商q的。 而商,又取决谁呢?取决于除法计算的时候,取整规则。
在c语言中,我们求得得商是-3,因为c语言的取整规则是向零取整。而在python中,我们求的商是-4,这是因为python中的取整规则是向-∞取整。
取余和取模一样吗?
细心的同学,应该看到了,我上面的取模都是带着" "的。说明这两个并不能严格等价(虽然大部分情况差不多)
取余或者取模,都应该要算出商,然后才能得出余数。
本质 1 取整:
取余:尽可能让商,进行向0取整。
取模:尽可能让商,向 -∞方向取整。故:
C中%, 本质其实是取余。
Python中% ,本质其实是取模。理解:
对任何一个大于0的数,对其进行0向取整和 - ∞取整,取整方向是一致的。故取模等价于取余。
对任何一个小于0的数,对其进行0向取整和 - ∞取整,取整方向是相反的。故取模不等价于取余。
同符号数据相除,得到的商,一定是正数(正数vs正整数),即大于0!
故,在对其商进行取整的时候,取模等价于取余。本质 2 符号:
参与取余的两个数据,如果同符号,取模等价于取余。c语言环境下:
python语言环境下:
如果参与运算的数据,不同符号呢?
明显结论:如果不同符号,余数的求法,参考之前定义。而余数符号,与被除数相同。
很明显,不符合上面的规律,余数符号,与被除数完全相反。这是为什么呢?
总结:
1、浮点数(或者整数相除),是有很多的取整方式的。
2、如果a和d是两个自然数,d非零,可以证明存在两个唯一的整数 q 和 r,满足 a = q*d + r , q 为整数,且0 ≤ |r| < |d|。其中,q 被称为商,r 被称为余数。
3、在不同语言,同一个计算表达式,“取模”结果是不同的。我们可以称之为分别叫做正余数 和 负余数
4、具体余数r的大小,本质是取决于商q的。而商,又取决于除法计算的时候,取整规则。 5、取余vs取模: 取余尽可能让商,进行向0取整。取模尽可能让商,向-∞方向取整。
6、参与取余的两个数据,如果同符号,取模等价于取余
7、如果参与取余的两个数据符号不同,在C语言中(或者其他采用向0取整的语言如:C++,Java),余数符号,与被 除数相同。(因为采用的向0取整)