CS50 Lab1羊驼种群计算C程序接收输入但无输出问题排查

问题说明 #

编写的C程序可正常接收输入，但无法输出结果。背景规则：初始种群为n只羊驼，每年出生n/3只新羊驼，死亡n/4只羊驼。例如初始n=1200时，年末种群为1200+400-300=1300只。

程序代码 #

#include <math.h>
#include <stdio.h>

int main(void)
{
    // TODO: Prompt for start size
    int a, b;
    do
    {
        printf("Start Size: ");
        scanf("%i", &a);
    }
    while (a < 9);
    // TODO: Prompt for end size
    do
    {
        printf("End Size: ");
        scanf("%i", &b);
    }
    while (b < a);
    // TODO: Calculate number of years until we reach threshold
    int y = 0;
    while (a < b)
    {
        a = round((float)a + (a / 4) - (a / 3));
        y++;
    }

    // TODO: Print number of years
    printf("Years: %i
", y);
}

测试用例 #

• 输入：起始数量1200，结束数量1300；预期输出：Years: 1
• 输入：起始数量依次输入-5、3、9，结束数量依次输入5、18；预期输出：Years: 8
• 输入：起始数量20，结束数量依次输入1、10、100；预期输出：Years: 20
• 输入：起始数量100，结束数量1000000；预期输出：Years: 115

问题分析与修复 #

核心错误 #

1. 种群计算逻辑颠倒：题目明确每年出生数量为a/3，死亡数量为a/4，但代码中错误地写成了(a/4) - (a/3)，导致种群数量逐年减少。当起始数量a小于目标数量b时，循环会无限执行（a越来越小，永远达不到b），程序因此无法输出结果。
2. 输出格式错误：printf语句中的换行符写法错误，应使用\n而非直接换行。

修复后的代码 #

#include <math.h>
#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int a, b;
    // 输入起始种群数量
    do
    {
        printf("Start Size: ");
        scanf("%i", &a);
    }
    while (a < 9);
    // 输入目标种群数量
    do
    {
        printf("End Size: ");
        scanf("%i", &b);
    }
    while (b < a);
    
    int years = 0;
    while (a < b)
    {
        // 正确计算种群变化：当前数量 + 出生数量 - 死亡数量
        a = round((float)a + (a / 3.0) - (a / 4.0));
        years++;
    }

    printf("Years: %i\n", years);
    return 0;
}

额外优化 #

将a/3和a/4改为a/3.0和a/4.0，确保浮点运算的精度，避免整数除法导致的计算误差。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Tejash