【C++】B2065 鸡尾酒疗法

💯前言

• 在本次学习中，我们共同分析了一道关于功效率绘占比例比较的题目，该题目根据输入数据，判断两种治疗方法的效果是否有所改善，比如是否“better”，“worse”或“same”。我们分别分析了老师的代码和我们之前的解法，并将对两者进行了对比，提出了有效的优化方式，还进行了一些知识扩展，以加强学习效果。
  下面将通过清晰的结构将上述内容统一积累为一篇详细的分析文章，便于读者阅读和学习。
  C++ 参考手册
  

💯题目描述

B2065 鸡尾酒疗法

题目要求如下：

1. 输入包含治疗方法的功效率 s1 和 s2;
2. 比较这两次功效率的改善幅度：
   • 如果改善幅度超过 5%（即大于 0.05），则输出 better。
   • 如果退步幅度超过 5%（即小于 -0.05），则输出 worse。
   • 否则，输出 same。

输入格式

• 第一行为测试组的数量（正整数 n）。
• 后续每行包含两个正整数 s1 和 s2，分别表示治疗方法的前后功效率。

输出格式

• 对每一组输入，根据判断解析输出 better ，worse，或 same。

💯老师的做法分析

下面是老师的代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int n;
float x, y;
int a, b;

int main() {
    cin >> n;
    cin >> a >> b;
    x = b * 1.0 / a;
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        cin >> a >> b;
        y = b * 1.0 / a;
        if (y - x > 0.05)
            cout << "better" << endl;
        else if (x - y > 0.05)
            cout << "worse" << endl;
        else
            cout << "same" << endl;
    }
    return 0;
}

分析

代码流程分析

1. 在代码的上半部，创建了一些基础变量：

   • int n：表示测试组数。
   • float x, y：分别用于记录基准比例和当前比例。
   • int a, b：用于输入每一组数据。

2. 初始化：

   • 第一个 cin 进行数组的输入：n。
   • 通过第一次输入取得 a 和 b，并计算基准比例：x = b * 1.0 / a;，这是后续判断的基准。

3. 循环处理：

   • 通过一个 for 循环，进行后续数据测试的比例计算和判断：

     for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
         cin >> a >> b;
         y = b * 1.0 / a;
     }
     

   • 比较当前比例 y 与基准比例 x 的差值：
     • 如果 y - x > 0.05，输出 better；
     • 如果 x - y > 0.05，输出 worse；
     • 否则，输出 same。

4. 返回值：

   • 最后通过 return 0;，程序正常退出。

老师代码的优点

• 清晰的初始化逻辑：将第一次输入单独处理，避免在循环中进行特殊判断，代码逻辑更清晰。
• 变量命名规范：变量 x 和 y 清楚地表示了基准比例和当前比例，便于理解。
• 结构简单直观：代码结构紧凑，逻辑分明，适合快速实现和阅读。

老师代码的潜在改进点

1. 浮点数精度问题：

   • 浮点数比较时，直接使用 y - x > 0.05 或 x - y > 0.05 可能存在精度误差。
   • 可以使用 fabs(y - x)，确保绝对值比较时的鲁棒性。

2. 循环次数的控制：

   • 当前循环次数为 n - 1，因为第一组数据在循环外处理。但如果数据规模更大，这种处理方式可能会让读者误解。

3. 代码扩展性：

   • 如果未来需要对比例判断的逻辑进行扩展，例如添加新的规则，当前代码的紧凑结构可能不易扩展。

💯我们的解法分析

我们的代码实现如下：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int n = 0;
	double x = 0, y = 0;
	cin >> n;
	for(int i = 1; i <= n; i++)
	{
		double s1 = 0, s2 = 0;
		cin >> s1 >> s2;
		if(i == 1)
			x = s2 * 1.0 / s1;
		else
		{
			y = s2 * 1.0 / s1;
			if((y - x) > 0.05)
				cout << "better" << endl;
			else if((x - y) > 0.05)
				cout << "worse" << endl;
			else
				cout << "same" << endl;
		}
	} 
	
	return 0;
}

分析

代码流程分析

1. 变量初始化：

   • 使用 double x = 0, y = 0; 初始化比例变量。
   • 变量作用域被限制在循环内，更加局部化，避免了不必要的全局变量。

2. 输入处理：

   • 第一次循环时，计算基准比例 x。
   • 从第二次循环开始，计算当前比例 y 并进行比较。

3. 比较逻辑：

   • 通过 if-else 判断比例差值：
     • 如果 y - x > 0.05，输出 better；
     • 如果 x - y > 0.05，输出 worse；
     • 否则，输出 same。

我们代码的优点

1. 循环范围一致：

   • 循环从 i = 1 开始，到 i <= n，统一了处理逻辑。
   • 所有输入均在循环中完成，逻辑更集中。

2. 使用浮点数绝对值比较：

   • 如果需要，可以扩展为：

     if (fabs(y - x) > 0.05)
     

     避免浮点数精度问题。

3. 局部变量的使用：

   • 将比例计算变量限制在循环内部，代码更简洁，减少了全局变量的使用。

我们代码的潜在改进点

• 代码逻辑复杂度稍高：
  • 在循环中判断 i == 1 是特例处理，增加了循环的复杂性。
  • 如果需要扩展，可能需要进一步调整代码结构。

💯两种解法对比与优化建议

对比

优化建议

1. 浮点数精度处理：

   • 使用 fabs(y - x) 确保比较的精度。

2. 循环逻辑优化：

   • 可以统一第一次数据的处理方式，将初始化逻辑集中到循环内。

3. 扩展性增强：

   • 可以通过函数封装比例计算和判断逻辑，提高代码的可读性和复用性。

💯完整优化代码

结合两种方法的优点，经过优化后得到如下代码：

#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;

void compareEfficiency(double baseRatio, double currentRatio) {
    if (currentRatio - baseRatio > 0.05)
        cout << "better" << endl;
    else if (baseRatio - currentRatio > 0.05)
        cout << "worse" << endl;
    else
        cout << "same" << endl;
}

int main() {
    int n;
    cin >> n;

    double baseRatio = 0.0;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        int s1, s2;
        cin >> s1 >> s2;

        double currentRatio = s2 * 1.0 / s1;
        if (i == 0)
            baseRatio = currentRatio;
        else
            compareEfficiency(baseRatio, currentRatio);
    }

    return 0;
}

💯总结

在这篇文章中，我们分析了老师的代码和我们的解法，通过对比发现了各自的优缺点，并结合两者的优势给出了优化后的最终代码。浮点数精度处理、代码结构优化、函数封装是改进的重点方向。这种方法不仅提高了代码的可读性，也为后续扩展打下了良好的基础。希望这篇文章能够帮助读者更好地理解和掌握 C++ 的编程技巧！