Unix/Linux环境C编程入门教程(31) 数学函数带你战胜企业面试

时间：2022-02-17 18:16:53

1.函数介绍：

abs（）acos（）asin（）atan（）atan2（）ceil（）cos（）cosh（）exp（）frexp（）ldexp（）log（）log10（）pow（）sin（）sinh（）sqrt（）tan（）tanh（）

　

abs（计算整型数的绝对值）

相关函数

labs, fabs

表头文件

#include<stdlib.h>

定义函数

int abs (int j)

函数说明

abs()用来计算参数j的绝对值，然后将结果返回。

返回值

返回参数j的绝对值结果。

范例

#ingclude <stdlib.h>
main(){
int ansert;
answer = abs(-12);
printf("|-12| = %d\n", answer);
}

执行

|-12| = 12

　

acos（取反余弦函数数值）

相关函数

asin , atan , atan2 , cos , sin , tan

表头文件

#include <math.h>

定义函数

double acos (double x);

函数说明

acos()用来计算参数x的反余弦值，然后将结果返回。参数x范围为－1至1之间，超过此范围则会失败。

返回值

返回0至PI之间的计算结果，单位为弧度，在函数库中角度均以弧度来表示。

错误代码

EDOM参数x超出范围。

附加说明

使用GCC编译时请加入－lm。

范例

#include <math.h>
main (){
double angle;
angle = acos(0.5);
printf("angle = %f\n", angle);
}

执行

angle = 1.047198

　

asin（取反正弦函数值）

相关函数

acos , atan , atan2 , cos , sin , tan

表头文件

#include <math.h>

定义函数

double asin (double x)

函数说明

asin()用来计算参数x的反正弦值，然后将结果返回。参数x范围为－1至1之间，超过此范围则会失败。

返回值

返回－PI/2之PI/2之间的计算结果。

错误代码

EDOM参数x超出范围

附加说明

使用GCC编译时请加入－lm

范例

#include<math.h>
main()
{
double angle;
angle = asin (0.5);
printf("angle = %f\n",angle);
}

执行

angle = 0.523599

　

atan（取反正切函数值）

相关函数

acos，asin，atan2，cos，sin，tan

表头文件

#include<math.h>

定义函数

double atan(double x);

函数说明

atan()用来计算参数x的反正切值，然后将结果返回。

返回值

返回-PI/2至PI/2之间的计算结果。

附加说明

使用GCC编译时请加入-lm

范例

#include<math.h>
main()
{
double angle;
angle =atan(1);
printf("angle = %f\n",angle);
}

执行

angle = 1.570796

　

atan2（取得反正切函数值）

相关函数

acos，asin，atan，cos，sin，tan

表头文件

#include<math.h>

定义函数

double atan2(double y,double x);

函数说明

atan2()用来计算参数y/x的反正切值，然后将结果返回。

返回值

返回-PI/2 至PI/2 之间的计算结果。

附加说明

使用GCC编译时请加入-lm。

范例

#include<math.h>
main()
{
double angle;
angle = atan2(1,2);
printf("angle = %f\n", angle);
}

执行

angle = 0.463648

　

ceil（取不小于参数的最小整型数）

相关函数

fabs

表头文件

#include <math.h>

定义函数

double ceil (double x);

函数说明

ceil()会返回不小于参数x的最小整数值，结果以double形态返回。

返回值

返回不小于参数x的最小整数值。

附加说明

使用GCC编译时请加入-lm。

范例

#include<math.h>
main()
{
double value[ ]={4.8,1.12,-2.2,0};
int i;
for (i=0;value[i]!=0;i++)
printf("%f=>%f\n",value[i],ceil(value[i]));
}

执行

4.800000=>5.000000
1.120000=>2.000000
-2.200000=>-2.000000

　

cos（取余玄函数值）

相关函数

acos，asin，atan，atan2，sin，tan

表头文件

#include<math.h>

定义函数

double cos(double x);

函数说明

cos()用来计算参数x 的余玄值，然后将结果返回。

返回值

返回-1至1之间的计算结果。

附加说明

使用GCC编译时请加入-lm。

范例

#include<math.h>
main()
{
double answer = cos(0.5);
printf("cos (0.5) = %f\n",answer);
}

执行

cos(0.5) = 0.877583

　

cosh（取双曲线余玄函数值）

相关函数

sinh，tanh

表头文件

#include<math.h>

定义函数

double cosh(double x);

函数说明

cosh()用来计算参数x的双曲线余玄值，然后将结果返回。数学定义式为:(exp(x)+exp(-x))/2。

返回值

返回参数x的双曲线余玄值。

附加说明

使用GCC编译时请加入-lm。

范例

#include<math.h>
main()
{
double answer = cosh(0.5);
printf("cosh(0.5) = %f\n",answer);
}

执行

cosh(0.5) = 1.127626

　

exp（计算指数）

相关函数

log，log10，pow

表头文件

#include<math.h>

定义函数

double exp(double x);

函数说明

exp()用来计算以e为底的x次方值，即ex值，然后将结果返回。

返回值

返回e的x次方计算结果。

附加说明

使用GCC编译时请加入-lm。

范例

#include<math.h>
main()
{
double answer;
answer = exp (10);
printf("e^10 =%f\n", answer);
}

执行

e^10 = 22026.465795

　

frexp（将浮点型数分为底数与指数）

相关函数

ldexp，modf

表头文件

#include<math.h>

定义函数

double frexp( double x, int *exp);

函数说明

frexp()用来将参数x 的浮点型数切割成底数和指数。底数部分直接返回，指数部分则借参数exp 指针返回，将返回值乘以2 的exp次方即为x的值。

返回值

返回参数x的底数部分，指数部分则存于exp指针所指的地址。

附加说明

使用GCC编译时请加入-lm。

范例

#include <math.h>
main()
{
int exp;
double fraction;
fraction = frexp (1024,&exp);
printf("exp = %d\n",exp);
printf("fraction = %f\n", fraction);
}

执行

exp = 11
fraction = 0.500000 /* 0.5*(2^11)=1024*/

　

ldexp（计算2的次方值）

相关函数

frexp

表头文件

#include<math.h>

定义函数

double ldexp(double x,int exp);

函数说明

ldexp()用来将参数x乘上2的exp次方值，即x*2exp。

返回值

返回计算结果。

附加说明

使用GCC编译时请加入-lm。

范例:

/* 计算3*(2^2)＝12 */
#include<math.h>
main()
{
int exp;
double x,answer;
answer = ldexp(3,2);
printf("3*2^(2) = %f\n",answer);
}

执行

3*2^(2) = 12.000000

　

log（计算以e 为底的对数值）

相关函数

exp，log10，pow

表头文件

#include <math.h>

定义函数

double log (double x);

函数说明

log（）用来计算以e为底的x 对数值，然后将结果返回。

返回值

返回参数x的自然对数值。

错误代码

EDOM 参数x为负数，ERANGE 参数x为零值，零的对数值无定义。

附加说明

使用GCC编译时请加入-lm。

范例

#include<math.h>
main()
{
double answer;
answer = log (100);
printf("log(100) = %f\n",answer);
}

执行

log(100) = 4.605170

　

log10（计算以10 为底的对数值）

相关函数

exp，log，pow

表头文件

#include<math.h>

定义函数

double log10(double x);

函数说明

log10()用来计算以10为底的x对数值，然后将结果返回。

返回值

返回参数x以10为底的对数值。

错误代码

EDOM参数x为负数。RANGE参数x为零值，零的对数值无定义。

附加说明

使用GCC编译时请加入-lm。

范例

#include<math.h>
main()
{
double answer;
answer = log10(100);
printf("log10(100) = %f\n",answer);
}

执行

log10(100) = 2.000000

　

pow（计算次方值）

相关函数

exp，log，log10

表头文件

#include<math.h>

定义函数

double pow(double x,double y);

函数说明

pow()用来计算以x为底的y次方值，即xy值，然后将结果返回。

返回值

返回x的y次方计算结果。

错误代码

EDOM 参数x为负数且参数y不是整数。

附加说明

使用GCC编译时请加入-lm。

范例

#include <math.h>
main()
{
double answer;
answer =pow(2,10);
printf("2^10 = %f\n", answer);
}

执行

2^10 = 1024.000000

　

sin（取正玄函数值）

相关函数

acos，asin，atan，atan2，cos，tan

表头文件

#include<math.h>

定义函数

double sin(double x);

函数说明

sin（）用来计算参数x的正玄值，然后将结果返回。

返回值

返回-1 至1之间的计算结果。

附加说明

使用GCC编译时请加入-lm。

范例

#include<math.h>
main()
{
double answer = sin (0.5);
printf("sin(0.5) = %f\n",answer);
}

执行

sin(0.5) = 0.479426

　

sinh（取双曲线正玄函数值）

相关函数

cosh，tanh

表头文件

#include<math.h>

定义函数

double sinh( double x);

函数说明

sinh()用来计算参数x的双曲线正玄值，然后将结果返回。数学定义式为:(exp(x)-exp(-x))/2。

返回值

返回参数x的双曲线正玄值。

附加说明

使用GCC编译时请加入-lm。

范例

#include<math.h>
main()
{
double answer = sinh (0.5);
printf("sinh(0.5) = %f\n",answer);
}

执行

sinh(0.5) = 0.521095

　

sqrt（计算平方根值）

相关函数

hypotq

表头文件

#include<math.h>

定义函数

double sqrt(double x);

函数说明

sqrt()用来计算参数x的平方根，然后将结果返回。参数x必须为正数。

返回值

返回参数x的平方根值。

错误代码

EDOM 参数x为负数。

附加说明

使用GCC编译时请加入-lm。

范例

/* 计算200的平方根值*/
#include<math.h>
main()
{
double root;
root = sqrt (200);
printf("answer is %f\n",root);
}

执行

answer is 14.142136

　

tan（取正切函数值）

相关函数

atan，atan2，cos，sin

表头文件

#include <math.h>

定义函数

double tan(double x);

函数说明

tan()用来计算参数x的正切值，然后将结果返回。

返回值

返回参数x的正切值。

附加说明

使用GCC编译时请加入-lm。

范例

#include<math.h>
main()
{
double answer = tan(0.5);
printf("tan (0.5) = %f\n",answer);
}

执行

tan(0.5) = 0.546302

　

tanh（取双曲线正切函数值）

相关函数

cosh，sinh

表头文件

#include<math.h>

定义函数

double tanh(double x);

函数说明

tanh()用来计算参数x的双曲线正切值，然后将结果返回。数学定义式为:sinh(x)/cosh(x)。

返回值

返回参数x的双曲线正切值。

附加说明

使用GCC编译时请加入-lm。

范例

#include<math.h>
main()
{
double answer = tanh(0.5);
printf("tanh(0.5) = %f\n",answer);
}

执行

tanh(0.5) = 0.462117

　

2.企业面试实战演练

Unix/Linux环境C编程入门教程(31) 数学函数带你战胜企业面试

题目如下：

现有1个点和10000个位置半径各不同的圆，为了判断改点被包含在哪些圆内，需要一个函数判断点（px，py）是否于圆心（x，y）半径r的圆内，请尽快优化运行速度。

函数原型：

bool IsPointInCircle(int px,int py,int x,int y,int r);

流程设计如下：

采用模块化的设计思想，我们创建1个函数

int CreateCircle（int n）；

CreateCircle函数功能就是接受参数n并创建n个圆圈，圆心坐标随机产生，半径也随机产生

将创建好的圆圈与点（px，py）进行游戏中的 "碰撞检测"

我们加上本专题的第一篇博客测试程序运行时间。经过本人测试发现10000个圆圈根本就测试不出时间，所以我们在项目中改成了1000,000个圆圈。

另外C语言中没有内建类型bool 所以我们需要换成int

Unix/Linux环境C编程入门教程(31) 数学函数带你战胜企业面试

项目实现

#include <stdio.h>

#include <math.h>

#include <time.h>

#include <stdlib.h>

int main(void)

{

 	int CreateCircle(int n,int px,int py);

 	int IsPointInCircle(int px,int py,int x,int y,int r);

 	clock_t t;

 	printf ("Begin clock...\n");

 	t = clock();//第一个clock() t表示从程序启动到现在这个时刻的时间

	CreateCircle(1000000,50,25);

 	t = clock() - t;//第二次调用clock()减去第一次获得的t的差值为两次掐表的间隔

	printf ("\nIt took %d clicks (%f seconds) to test.\n",t,((float)t)/CLOCKS_PER_SEC);

 	return 0;

}

int IsPointInCircle(int px,int py,int x,int y,int r)

 {

	 double distance = sqrt(pow(py-y,2)+pow(px-x,2));

 	if(distance -r >0.00001) //减去double类型的误差 再比较大小

		return 0; //返回0 便是不在圆内

	else

	 return 1; //返回1 在圆内

}

int CreateCircle(int n,int px,int py)

{

 	int r ; //r用来缓冲临时产生圆圈的半径

	int x; //x用来缓冲临时产生圆圈的圆心横坐标

	int y; //y用来缓冲临时产生圆圈的圆心纵坐标

	int iCount = 0; //计数产生圆圈的个数

	srand(time(NULL)); //初始化随即种子

	while(iCount < n)

 	{

 	x = rand()%1000; // rand（）函数就是返回一个随机数

	y = rand()%1000;

 	r = rand()%100;

 	if(IsPointInCircle(px,py,x,y,r)) //如果在圆内

  		 printf("%din",iCount); //打印出他在圆内

   	++iCount;

 	}

}

3.在各个平台的运行的情况

在RHEL7上

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在REHL6上

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在Solaris11上

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在MAC上

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