C语言编程:绘制余弦曲线与直线的程序实例
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更新于2024-07-28
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"100个经典C程序"
在学习C编程的过程中,掌握经典的代码实例能够极大地提升编程技能和解决问题的能力。这些实例不仅包含了基础的语法应用,还涉及到一些高级技巧和算法设计。以下是对给定文件中两个经典C程序的详细解析:
1. 绘制余弦曲线
这个程序的目标是在屏幕上用“*”字符绘制0到360度的余弦函数cos(x)曲线。关键在于在不使用数组的情况下,如何在一行中同时输出两个对称的点。程序通过利用余弦函数的左右对称性来实现这一目标。首先,定义屏幕的行方向为x,列方向为y。然后,通过反余弦函数acos将y值转换为弧度,并乘以10作为图形的放大倍数。在循环中,程序先输出左侧的“*”字符,然后输出右侧对称的“*”字符。这样,每一行都能准确地反映出余弦函数的形状。
程序代码如下:
```c
#include<stdio.h>
#include<math.h>
void main() {
double y;
int x, m;
for(y = 1; y >= -1; y -= 0.1) { // y值从1到-1,步长为0.1
m = acos(y) * 10; // 计算y对应的弧度m,乘以10为图形放大倍数
for(x = 1; x < m; x++) printf("");
printf("*"); // 控制打印左侧的*号
for(; x < 62 - m; x++) printf("");
printf("*\n"); // 控制打印同一行中对称的右侧*号
}
}
```
2. 绘制余弦曲线和直线
第二个程序扩展了第一个程序的功能,它同时绘制了余弦曲线和一条直线f(x) = 45 * (y - 1) + 31的迭加图形。在这个程序中,余弦曲线用“*”表示,直线用“+”表示,两者的交点则使用直线的符号。程序首先计算出每一行中两个图形的点坐标,然后根据坐标判断它们的位置关系,以正确地打印出相应的符号。同样,这里也利用了余弦函数的对称性,以及数学公式来确定直线的点坐标。
程序代码如下(部分):
```c
#include<stdio.h>
#include<math.h>
void main() {
// ...
// 对于绘制余弦曲线的部分,基本保持不变
// ...
// 添加绘制直线的部分
int line_x;
for(line_x = 1; line_x <= 62; line_x++) {
double line_y = (45.0 * (line_x - 1) + 31.0) / 10.0; // 计算直线的y坐标
if (line_y > 1 && line_y < -1) { // 判断点是否在屏幕上
int y_line = acos(line_y) * 10; // 转换为对应的余弦曲线y坐标
if (x < m && x >= m - (62 - y_line)) { // 判断点在余弦曲线上方还是下方
printf("+");
} else {
printf(" ");
}
} else {
printf(" ");
}
}
printf("\n");
// ...
}
```
这两个程序展示了C语言在处理图形绘制和数学运算方面的强大能力,同时也体现了在有限的硬件限制下,如何通过算法设计来优化程序。通过分析和实践这些经典程序,开发者可以深化对C语言的理解,提高编程技巧,为解决更复杂的编程问题打下坚实基础。
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