练习
概念和理解
1. 复习下面概念:数值积分,区间分割法,舍入误差,简单重复,累积,累积变量,生成和筛选,递推,递推变量,素数(质数),因子和真因子,哥德巴赫猜想,输入循环,输入控制的循环,递归定义,递归函数,循环定义,无穷递归,循环和递归,斐波那契数列,二路递归,计时,循环不变式,计算复杂性,最大公约数,欧几里得算法(辗转相除法),河内塔问题,自递归,相互递归,程序终止性,不可判定,Collatz猜想,唯一定义原则,自下而上,自顶向下,逐步求精,形式参数(形参),文档串,实际参数(实参),类型错误,全函数,参数检查,断言语句,通用和专用的方法,枚举和检查,二分法,绝对误差,相对误差。
2. 请分析3.1.2节中定义的函数mysin的执行,为什么它对越大的实参误差越大?请考虑用Python做一些试验,分析并总结试验中看到的情况。
3. 请证明如果一个自然数有真因子,一定有小于其平方的真因子。
4. 请分析3.2.2节改进的乘幂函数,设法弄清它对一般的自然数n计算power(x, n) 时要做多少次乘法和加法。
5. 请设法论证3.2.2节改进的乘幂函数对任何非负整数乘幂参数都能终止。
6. 请在你计算机上试验递归的fib函数,看看算到第几个斐波那契数时,计算的时间就超过了10秒钟,半分钟和一分钟。
7. 请设法论证3.2.4节最后用for结构描述的fib函数的正确性。
8. 请设法说明3.2.5节中常用辗转相除法定义的函数一定能求出最大公约数。
9. 请证明对河内塔问题,搬移n个圆盘时正好调用moveone函数2n - 1次。
10. 对一些n值试验河内塔程序,给它们计时。据此估计你所用计算机搬完64个金盘需要的时间。再去掉程序执行中的输出(例如把moveone的体改为一个return语句)后重新试验。如果僧侣们1秒钟搬金盘1次,搬完64个金盘需要多少时间?将这一时间与科学家对宇宙从大爆炸至今的估计寿命比较,据此评价僧侣们的说法。