电力账单计算代码执行异常排查及优化方案咨询

一、错误原因 #

原代码的核心问题是重复累加所有满足条件的区间费用，完全违背阶梯计费逻辑：
当输入750单位时，四个if条件全部成立，代码会执行：

b = 750*5 + 650*5.5 + 550*6.5 + 250*7 = 3750 + 3575 + 3575 + 1750 = 12650

而正确的阶梯计费应该是仅对每个区间的超出部分按对应单价收费，而非叠加所有区间的费用。

二、不使用逻辑与运算符的优化实现 #

方法1：阶梯式if-else判断 #

利用else if的排他性，确保每个区间仅被计算一次，无需逻辑与运算符：

/* 
   100单位以内 - 5卢比/单位
   100-200单位区间 - 5.5卢比/单位
   200-500单位区间 - 6.5卢比/单位
   500单位以上区间 - 7卢比/单位
*/

#include<stdio.h>
int main ()
{
  int a;
  float b = 0.0;
  printf("Enter Your Consumption in Units: ");
  scanf("%d", &a);

  if (a > 500) {
    b = 100*5 + 100*5.5 + 300*6.5 + (a-500)*7;
  } else if (a > 200) {
    b = 100*5 + 100*5.5 + (a-200)*6.5;
  } else if (a > 100) {
    b = 100*5 + (a-100)*5.5;
  } else if (a > 0) {
    b = a*5;
  } else {
    printf("Invalid consumption value!\n");
    return 1;
  }

  printf("\nYour Bill is Rs. %.2f\n", b);
  return 0;
}

方法2：从高到低分段抵扣计算 #

先计算最高区间的超出费用，再将剩余电量降至区间上限，依次处理更低区间，全程无需逻辑与：

/* 
   100单位以内 - 5卢比/单位
   100-200单位区间 - 5.5卢比/单位
   200-500单位区间 - 6.5卢比/单位
   500单位以上区间 - 7卢比/单位
*/

#include<stdio.h>
int main ()
{
  int a;
  float b = 0.0;
  printf("Enter Your Consumption in Units: ");
  scanf("%d", &a);

  if (a < 0) {
    printf("Invalid consumption value!\n");
    return 1;
  }

  // 处理500以上的部分
  if (a > 500) {
    b += (a - 500) * 7;
    a = 500; // 剩余电量降到500，处理下一个区间
  }
  // 处理200-500的部分
  if (a > 200) {
    b += (a - 200) * 6.5;
    a = 200; // 剩余电量降到200
  }
  // 处理100-200的部分
  if (a > 100) {
    b += (a - 100) * 5.5;
    a = 100; // 剩余电量降到100
  }
  // 处理100以内的部分
  b += a * 5;

  printf("\nYour Bill is Rs. %.2f\n", b);
  return 0;
}

两种方法输入750单位时，都会得到正确结果4750卢比。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user15221508