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  3. 阅读以下技术说明和C代码，将C程序中(1)～(5)空缺处的内容填写完整。 [说明] 某种传感器的输出值Ratio依赖于环境温度temp(-40℃≤temp≤50℃)。对一组环境温度值(ITEMS个)，已经测量得到了相应的Ratio值(如表4-

阅读以下技术说明和C代码，将C程序中(1)～(5)空缺处的内容填写完整。 [说明] 某种传感器的输出值Ratio依赖于环境温度temp(-40℃≤temp≤50℃)。对一组环境温度值(ITEMS个)，已经测量得到了相应的Ratio值(如表4-

admin2009-02-15  31
问题 阅读以下技术说明和C代码，将C程序中(1)～(5)空缺处的内容填写完整。
    [说明]
   某种传感器的输出值Ratio依赖于环境温度temp(-40℃≤temp≤50℃)。对一组环境温度值(ITEMS个)，已经测量得到了相应的Ratio值(如表4-10表格所示)。表4-10粗略地描述了曲线Ratio(temp)。

校正系数K是Ratio的倒数，因此也依赖于环境温度temp。在数据处理中，需要用更多的列表值细致地描述曲线K(temp)，如表4-11所示。

在表4-11中，各温度值所对应的K值是对表4-10进行线性插值再求倒数得到的，具体的计算方法如下。
   1) 根据temp值，在表4-10中用二分法查找；
   2) 若找到相应的温度值，则按相应的Ratio值求倒数得到K值；
   3) 若没找到相应的温度值，则可确定temp所在的温度区间[Tp1,Tp2]，同时获得了相应的Ratio1和 Ratio2，再按如下公式计算K值：
   
   在程序中，当temp高于50℃或低于-40℃C时，设定K=0。
   [C程序]
   #include
   typedef struct {
       int Temp;             /* 环境温度 */
       double Ratio;        /* 传感器的输出值 */
   }CURVE;
   #define ITEMS 7
   double GetK(int Temp,CURVE *p,int n)
   {   /* 用二分法在n个元素的有序表p中查找与Temp对应的传感器输出值 */
       int low, high, m;
       double Step;
       low = 0;
       high = n-1;
       if ((Temp＜p-＞Temp) || (Temp＞(p+high)-＞Temp))
       return 0.0;              /* 超出温度范围时返回 0.0 */
       while (low＜=high)
       {    m=(1);
            if (Temp==(p+m)-＞Temp)
                return  (2);
            if (Temp＜(p+m) ＞Temp)
                high=m-1;
            else
                low=(3);
       }
       p+=high;
       Step=( (4) )/((p+1)-＞Temp-p-＞Temp);
       return 1.0/ (p-＞Ratio + Step*(  (5)  ) ;
   }
   void main()
   {    int Degree;
        double k;
        CURVE Curve [ITEMS]={{-40,0.2},{-20,0.60.},{-10,0.8},{0,1.0},{10,1.17},{30,1.50},{50,1.8}};
   printf ("环境温度 校正系数\n");
   for (Degree=-40;Degree＜=50;Degree++)
       {    k=GetK ( Degree, Curve, ITEMS);
            printf("%3d %4.2f\n",Degree,k);
       }
   }
选项
答案这是一道要求读者掌握线性插值计算及二分查找算法的C语言程序设计题。本题的解答思路如下。 1) 试题中已给出函数GetK(intTemp,CURVE *p,int n)用二分法在n个元素的有序表p中查找与Temp对应的传感器输出值，表中的元素已经按照温度有序排列。 2) 结合本题的应用背景，二分查找算法是指先计算表的中间位置，即[(low+high)/2]，若待查元素等于中间位置上的元素，则查找成功并结束查找过程；若待查元素大，则在后半区间([m+1,high])继续进行二分查找：否则，在前半区间(low，m-1])进行二分查找，如图4-17所示。本试题中low=0，m=3，high=6。 [*] 图4-17 二分查找算法示意图1 3) 以查找温度值20℃C为例，由于20℃＞0℃，因此设置下一个查找区间为([m+1,high))，即[4，6]，如图4—18所示。 [*] 图4-18 二分查找算法示意图2 4) 由于20℃＜30℃，因此取high等于m-1，即下一个查找区间为([low,m-1])，即[4，5]。再进一步分析，由于20℃＞10℃，因此取low等于m+1，即再下一个查找区间为[5，5]。而查找区间[5，5]上的数据30≠20，至此可确定此次查找失败，即如图4-19所示。 [*] 图4-19 二分查找算法示意图3 5) 由以上分析可知，(1)空缺处应填入“(low+high)/2”。 6) 程序中“if(Temp==(p+m)-＞Temp)”语句用于判断是否找到相应的温度值，若找到，则执行“return (2)”语句以返回相应温度的校正系数K。由试题关键信息“若找到相应的温度值，则按相应的Ratio值求倒数得到K值”可推理出，(2)空缺处应填入“1.0/(p+m)-＞Ratio”。 7) 当“if(Temp==(p+m)-＞Temp)”语句的判断条件不满足时，将执行“if(Temp＜(p+m)-＞Temp)”判断语句。若待查元素小，将执行“high=m-1;”语句，即在前半区间([low,m-11)进行二分查找。若待查元素大，则在后半区间([m+1,high]，继续进行二分查找，因此else语句中则需将“low”指针向上移动，即执行“low=m+1”语句。 8) 根据题干中给出的计算式子“Step=[*]”，以及题目中要求线性插值再求倒数得到K值可推理出(4)空缺处应填入“(p+1)-＞Ratio-p-＞Ratio”。 9) 同理，根据题干中给出的计算式子“[*]”可推理出，(5)空缺处应入“Temp-p-＞Temp”。
解析
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