隐藏在计算过程中的数据超限

【题目描述】

输入两个正整数,输出,保留5位小数。输入包含多组数据,结束标记为n=m=0。提示:本题有陷阱。

【样例输入】

2 4

65536 655360

0 0

【样例输出】

Case 1: 0.42361

Case 2: 0.00001

【题目来源】

刘汝佳《算法竞赛入门经典  第2版》习题2-4 子序列的和(subsequence)

【解析】

#include<stdio.h>
int main(){int n, m, kase=0;while(scanf("%d%d", &n, &m)==2 && 0!=n && 0!=m){ double sum = 0;for(int i=n; i<=m; i++){ sum += 1.0/i/i;}printf("Case %d: %.5f\n", ++kase, sum);}return 0;
}

本题的陷阱有三个:

(1)数据类型转换:输入的n、m为整数,而输出的结果为小数,需要转换数据类型,所以sum += 1.0/i/i中的1.0不能写成1。

(2)输出格式问题:输出格式要与样例严格一致,如Case和数字之间、冒号与输出值之间有且只有一个空格。为避免出错,最好将样例直接复制到代码中。

(3)数据超限问题:估计这就是题中所指的陷阱。因为题目所给数据范围为,而int型的最大值约为,因此代码如果写成sum += 1.0/(i*i),大数相乘就会导致数据超限。当然,这个问题也可以通过将int型改为long long型解决。

此外,上面的代码有两处写得不够简明:

(1)变量不为0的判断,代码中用0!=n的形式不够简明,它其实等价于n。

(2)从n到m的遍历不用引入第3个变量,直接用n自加即可。

优化后的代码:

#include<stdio.h>
int main(){int n, m, kase=0;while(scanf("%d%d", &n, &m)==2 && n && m){double sum = 0;for(;n<=m; n++){sum += 1.0/n/n;}printf("Case %d: %.5f\n", ++kase, sum);}return 0;
}

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