用C语言编写一个程序,求1~n的连续整数和,对于给定的正整数n(超大数),求1+2+…+n,采用逐个累加与高斯法两种解法。对于相同的n,给出这两种解法的求和结果和求解时间,并用相关数据进行测试。
时间: 2024-10-09 18:01:13 浏览: 68
在C语言中,计算1到n的连续整数和可以使用两种方法:
1. **逐个累加法** (Naive Summation)
```c
#include <stdio.h>
long long sum(int n) {
long long total = 0;
for (int i = 1; i <= n; ++i) {
total += i;
}
return total;
}
int main() {
int n;
printf("Enter a positive integer n: ");
scanf("%d", &n);
long long result = sum(n);
printf("Sum of numbers from 1 to %d is: %lld\n", n, result);
return 0;
}
```
对于超大数n,这种方法的时间复杂度是O(n),因为需要执行n次加法操作。
2. **高斯法则** (Semi-Linear Time Summation)
如果n非常大以至于无法使用直接累加,可以利用高斯公式来避免大量加法,但这个方法更适用于数学而不是编程语言性能分析。高斯求和公式是 \( \frac{n(n + 1)}{2} \)。在C中,我们可以这样表示:
```c
long long high GaussSum(int n) {
return (long long)n * (n + 1) / 2;
}
// 主函数同上
```
高斯法的时间复杂度是常数O(1),无论n多大,计算都非常快。
测试时,你可以分别输入不同大小的n,比如从较小的数开始,例如10、1000、100000等,然后比较两种方法的运行时间和结果是否符合预期。注意,逐个累加法对于大数会更快消耗内存,而高斯法则更适合处理大数求和。
阅读全文