运行时不精确的平均值答案

【问题标题】：Imprecise average at run time运行时不精确的平均值
【发布时间】：2019-01-05 08:49:54
【问题描述】：

我正在尝试解决一个问题，但遇到了一些问题。
我必须找到一系列数字的运行平均值。
示例：

input 4 2 7 
output 4 3 4.3333

现在问题来了，虽然我得到了答案，但这不是准确的答案。

接受的输出：accuracy difference shown in the image

 290.6666666667
 385.4000000000
 487.8333333333
 477.4285714286
 496.4444444444
 ...
 523.8571166992
 506.0454406738
 495.3043518066

我找不到问题所在。一些帮助将不胜感激。

#include<stdio.h>

main(){
  int n;
  printf("set:");
  scanf("%d",&n);
  float arr[n+1],resarr[n+1];
  float sum=0;

  for(int i=1; i<=n; i++){
    scanf("%f",&arr[i]);
    sum=arr[i]+sum;

    float res= sum/(float)i;
    resarr[i]=res;
  }
  int i=1;
  while(i<=n) {
    printf("%0.10f\n",resarr[i]);
    i++;
  }

  return 0;
}

【问题讨论】：

您似乎忘记了数组索引是从零开始的。 IE。 n 元素的数组，索引从 0 到 n - 1（含）。
“最大运行时间”（您的标题）与您的问题有什么关系？
@Someprogrammerdude 我很抱歉完全是我的错，我的意思是运行时的平均值
您知道float 的精度非常有限吗？如果你改用double 会发生什么？另外，请阅读Is floating point math broken?
解决了，非常感谢！

标签： c average precision

【解决方案1】：

这里

for(int i=1; i<=n; i++){ }

您正在尝试访问超出范围的数组元素，这肯定会导致 未定义的行为，因为我们假设如果 n 是 5 那么您正在访问的 arr[5] 也不存在.

C 不执行数组边界条件检查，它的程序员有责任不访问越界元素，否则会导致 UB。

在C 中，数组索引从0 开始，而不是从1。所以最好从0 开始旋转循环到n。例如

for(int i=0; i<n; i++) { 
   scanf("%f",&arr[i]);
   /* some code */
}

【讨论】：

我也在使用 i 进行除法，所以我没有将 0 迭代到 n ，而是将数组的大小更改为 n+1 但我的准确性问题仍然存在
@pfn 好吧，没有什么能阻止您使用更惯用的范围，然后将平均值计算为 double avg = (double)sum / (i + 1);
"you are trying to access outbound array elements," --> No. code is not access outside the array arr[i] as it is defined with arr[n+1].
@Bob__ Casting sum 是不够的，因为保存的运行总和还需要为 double sum 以确保 sum=arr[i]+sum; 的精度。

【解决方案2】：

由于使用float 而不是double，代码未能达到所需的准确度。 @Some programmer dude

典型的float 精确到 2²³ 中的 1 个部分。要打印到0.0000000001，最好使用double，即typically precise 到2⁵³ 的1 个部分。

#include<stdio.h>

int main(void) {
  //float arr[n + 1], resarr[n + 1];
  //float sum = 0;
  double arr[n + 1], resarr[n + 1];
  double sum = 0;
  ...

    // scanf("%f", &arr[i]);
    scanf("%lf", &arr[i]);

    ...
    // float res = sum / (float) i;
    double res = sum / i;  // cast not needed as `sum` is `double`
  ...
}

从 1 开始迭代在 C 中不是惯用的。更常见的是从 0 开始迭代。

size_t 最适合数组大小调整和索引。 int 可能太窄了。当然，对于小数组，它几乎没有区别。

#include<stdio.h>

int main(void) {
  printf("set:");
  size_t n;
  scanf("%zu", &n);
  double arr[n], resarr[n];
  double sum = 0;

  for (size_t i = 0; i < n; i++) {
    scanf("%lf", &arr[i]);
    sum = arr[i] + sum;

    double res = sum / (i+1);
    resarr[i] = res;
  }

  for (size_t i = 0; i < n; i++) {
    printf("%0.10f\n", resarr[i]);
  }

  return 0;
}

更健壮的代码会检查用户的输入以确保其有效，如果允许n 很大，则分配而不是使用 VLA，在读取之前刷新输出等。

请注意，数组arr[] 不是必需的，只需一个double 用于输入和sum。

【讨论】：