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C 語言實踐項目：算術運算符與表達式核心技法精講

編輯：關於C

本文記錄《C 語言及程序設計》實踐項目 11 的五個經典練習，聚焦整數拆分、浮點數分離、分級優惠計算、統計運算、極坐標轉換五大場景，通過代碼實戰強化運算符優先級、類型轉換、數學庫調用等核心技能。

任務 1：三位整數逐位拆解

問題

輸入三位整數 x，輸出百位、十位、個位，空格分隔。

核心邏輯

百位：x / 100（整數除法截斷）
十位：(x % 100) / 10（先取后兩位，再取十位）
個位：x % 10（模 10 取余）

代碼實現

#include <stdio.h>
int main() {
    int x, a, b, c;
    printf("請輸入一個三位數：");
    scanf("%d", &x);
    a = x / 100;
    c = x % 10;
    b = (x % 100) / 10;
    printf("%d %d %d", a, b, c);
    return 0;
}

知識點

/ 與 % 組合實現位權分解。注意輸出格式題目要求空格，原代碼用逗號需調整。

任務 2：浮點數整數/小數部分分離

問題

輸入小數點後三位的浮點數，分別輸出整數部分與小數部分（作為整數）。

核心邏輯

整數部分：(int)(x) 或 x / 1 截斷小數
小數部分：(int)(x * 1000) % 1000 — 先放大 1000 倍轉整數，再取模 1000 保留後三位

代碼實現

#include <stdio.h>
int main() {
    float x;
    int integer_part, decimal_part;
    printf("請輸入一個浮點數：");
    scanf("%f", &x);
    integer_part = (int)x;
    decimal_part = (int)(x * 1000) % 1000;
    printf("%d %d", integer_part, decimal_part);
    return 0;
}

心得

浮點數精度陷阱：3.14 * 1000 可能得 3139.999...，轉 int 變 3139。工程上應加 0.5 四捨五入或用 round()，或改用字符串解析避免精度損失。

任務 3：鮮花優惠購買最優策略

問題

紅玫瑰 5 元/枝，買 5 送 1，買 20 送 5。給定金額 n (n>10)，求最大可得花枝數。

分析與優化

原代碼分支過多，實際可統一公式：

基礎購買枝數：base = money / 5
滿 20 送 5：gift20 = (base / 20) * 5
剩餘枝數滿 5 送 1：gift5 = ((base % 20) / 5) * 1
總計：total = base + gift20 + gift5

優化代碼

#include <stdio.h>
int main() {
    int money, base, total;
    printf("請輸入金額：");
    scanf("%d", &money);
    base = money / 5;
    total = base + (base / 20) * 5 + ((base % 20) / 5);
    printf("最多可買 %d 枝", total);
    return 0;
}

心得

數學建模優於條件分支：將離散優惠規則轉化為整除/取模組合，代碼更簡潔、擴展性更強（如新增滿 50 送 15 只需加一項）。

任務 4：三實數統計特徵值計算

問題

輸入三個雙精度實數，輸出和、平均值、平方和、平方和開方。

代碼實現

#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main() {
    double a, b, c;
    printf("請輸入三個實數：");
    scanf("%lf %lf %lf", &a, &b, &c);
    double sum = a + b + c;
    double avg = sum / 3.0;
    double sq_sum = a*a + b*b + c*c;
    double root = sqrt(sq_sum);
    printf("和：%.2f\n平均值：%.2f\n平方和：%.2f\n平方和開方：%.2f\n",
           sum, avg, sq_sum, root);
    return 0;
}

知識點

%lf 掃描 double，printf 中 %f 通用
math.h 提供 sqrt()，編譯需鏈接 -lm (Linux/GCC)
建議用 double 替代 float 提高精度

任務 5：極坐標轉直角坐標

問題

輸入極坐標 (r, θ)（角度制），輸出直角坐標 (x, y)。

數學公式

x = r * cos(θ * π / 180), y = r * sin(θ * π / 180)

代碼實現

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#define PI 3.14159265358979323846
int main() {
    double r, degree;
    printf("請輸入極坐標 r 和角度(度)：");
    scanf("%lf %lf", &r, &degree);
    double rad = degree * PI / 180.0;
    double x = r * cos(rad);
    double y = r * sin(rad);
    printf("直角坐標：(%.4f, %.4f)", x, y);
    return 0;
}

關鍵修正

原代碼變量誤定為 int，導致 degree/180 整除得 0 — 浮點運算變量必須聲明為浮點類型
#define PI 使用更高精度常量
cos/sin 參數為弧度，必須角度轉弧度

綜合心得與最佳實踐總結

場景	核心技法	易錯點	優化方向
整數位拆解	/ 與 % 組合	負數取模語義	斷言輸入範圍
浮點部分分離	縮放 + 取模	二進制精度誤差	字符串解析或 round()
分級優惠計算	整除/取模建模	條件分支爆炸	統一數學公式
統計特徵值	單遍歷累加	float 精度不足	用 double + Kahan 求和
坐標系統轉換	三角函數 + 角度轉弧度	整型變量截斷	強類型聲明 + 常量精度