简介
在本实验中，你将学习如何用 C 语言确定数据集的众数。本实验涵盖以下步骤：
读取数字数组：你将学习如何在 C 语言中读取数字数组，这是确定数据集众数的关键第一步。该程序允许输入一组数字，并为频率分析做好准备。
计算频率以找到最常见的值：你将修改之前的程序，计算数组中每个数字的频率，并确定最常见的值（众数）。
打印众数：最后，你将打印出众数，即数据集中出现频率最高的值。
读取数字数组
在这一步中，你将学习如何在 C 语言中读取数字数组，这是确定数据集众数的关键第一步。我们将创建一个 C 程序，该程序允许输入一组数字，并为频率分析做好准备。
首先，让我们为众数计算程序创建一个新的 C 文件：
cd ~/project
nano mode_calculation.c现在，将以下代码添加到该文件中：
#include <stdio.h>
#define MAX_SIZE 100
int main() {
int numbers[MAX_SIZE];
int n, i;
// 输入元素数量
printf("输入元素数量 (最大 %d): ", MAX_SIZE);
scanf("%d", &n);
// 输入数组元素
printf("输入 %d 个整数:\n", n);
for (i = 0; i < n; i++) {
scanf("%d", &numbers[i]);
}
// 打印输入的数组以验证输入
printf("输入的数组：");
for (i = 0; i < n; i++) {
printf("%d ", numbers[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}编译并运行该程序：
gcc mode_calculation.c -o mode_calculation
./mode_calculation示例输出：
输入元素数量(最大 100): 5
输入 5 个整数:
3 4 2 4 1
输入的数组: 3 4 2 4 1让我们来分析一下这段代码的关键部分：
#define MAX_SIZE 100设置了数组的最大限制，以防止溢出。scanf()用于输入元素数量和数组值。- 我们打印数组以验证输入是否被正确捕获。
这段代码展示了 C 语言中的基本数组输入，这对于我们的众数计算过程至关重要。在接下来的步骤中，我们将在此基础上进行频率计数并确定众数。
计算频率以找到最常见的值
在这一步中，我们将修改之前的程序，计算数组中每个数字的频率，并确定最常见的值（众数）。
打开现有文件并更新代码：
cd ~/project
nano mode_calculation.c用以下实现替换之前的代码：
#include <stdio.h>
#define MAX_SIZE 100
int main() {
int numbers[MAX_SIZE];
int frequencies[MAX_SIZE] = {0};
int n, i, j, mode = 0, max_frequency = 0;
// 输入元素数量
printf("输入元素数量 (最大 %d): ", MAX_SIZE);
scanf("%d", &n);
// 输入数组元素
printf("输入 %d 个整数:\n", n);
for (i = 0; i < n; i++) {
scanf("%d", &numbers[i]);
}
// 计算每个数字的频率
for (i = 0; i < n; i++) {
int count = 1;
for (j = 0; j < n; j++) {
if (i!= j && numbers[i] == numbers[j]) {
count++;
}
}
frequencies[i] = count;
// 跟踪众数
if (count > max_frequency) {
max_frequency = count;
mode = numbers[i];
}
}
// 打印频率
printf("\n频率:\n");
for (i = 0; i < n; i++) {
printf("数字 %d 出现 %d 次\n", numbers[i], frequencies[i]);
}
// 打印众数
printf("\n众数：%d (出现 %d 次)\n", mode, max_frequency);
return 0;
}编译并运行程序：
gcc mode_calculation.c -o mode_calculation
./mode_calculation示例输出：
输入元素数量(最大 100): 6
输入 6 个整数:
2 3 4 2 2 5
频率:
2 出现 3 次
3 出现 1 次
4 出现 1 次
2 出现 3 次
2 出现 3 次
5 出现 1 次
众数: 2 (出现 3 次)此实现中的关键点：
- 我们创建一个
frequencies数组来存储每个数字的计数。 - 嵌套循环计算每个唯一数字的出现次数。
- 我们通过跟踪最大频率来跟踪众数。
- 该程序处理只有一个众数的情况。
上手远比想象中简单。
打印众数
在这最后一步中，我们将增强众数计算程序，以处理多个众数，并提供更全面的统计信息输出。
打开现有文件并更新代码：
cd ~/project
nano mode_calculation.c用以下实现替换之前的代码：
#include <stdio.h>
#define MAX_SIZE 100
int main() {
int numbers[MAX_SIZE];
int frequencies[MAX_SIZE] = {0};
int unique_numbers[MAX_SIZE];
int n, i, j, unique_count = 0, max_frequency = 0;
// 输入元素数量
printf("输入元素数量 (最大 %d): ", MAX_SIZE);
scanf("%d", &n);
// 输入数组元素
printf("输入 %d 个整数:\n", n);
for (i = 0; i < n; i++) {
scanf("%d", &numbers[i]);
}
// 找出唯一数字及其频率
for (i = 0; i < n; i++) {
int is_unique = 1;
for (j = 0; j < unique_count; j++) {
if (numbers[i] == unique_numbers[j]) {
is_unique = 0;
break;
}
}
if (is_unique) {
unique_numbers[unique_count] = numbers[i];
// 计算此唯一数字的频率
int count = 0;
for (j = 0; j < n; j++) {
if (numbers[i] == numbers[j]) {
count++;
}
}
frequencies[unique_count] = count;
// 更新最大频率
if (count > max_frequency) {
max_frequency = count;
}
unique_count++;
}
}
// 打印详细的众数信息
printf("\n统计分析:\n");
printf("数字总数：%d\n", n);
printf("唯一数字数量：%d\n", unique_count);
printf("\n频率分布:\n");
for (i = 0; i < unique_count; i++) {
printf("数字 %d: %d 次\n",
unique_numbers[i], frequencies[i]);
}
// 打印众数
printf("\n众数:\n");
for (i = 0; i < unique_count; i++) {
if (frequencies[i] == max_frequency) {
printf("- %d (出现 %d 次)\n",
unique_numbers[i], frequencies[i]);
}
}
return 0;
}编译并运行程序：
gcc mode_calculation.c -o mode_calculation
./mode_calculation示例输出：
输入元素数量(最大 100): 7
输入 7 个整数:
2 3 4 2 2 5 5
统计分析:
数字总数: 7
唯一数字数量: 4
频率分布:
数字 2: 3 次
数字 3: 1 次
数字 4: 1 次
数字 5: 2 次
众数:
- 2 (出现 3 次)此版本的主要改进：
- 如果存在多个众数则进行处理
- 提供全面的统计概述
- 识别数据集中的唯一数字
- 显示频率分布
总结
在本实验中，你将学习如何在 C 语言中读取数字数组，并计算每个数字的频率以确定众数，众数是数据集中最常见的值。首先，你将创建一个 C 程序，该程序允许输入一组数字，并为频率分析做好准备。然后，你将修改该程序以计算每个数字的频率并确定众数。最后，你将把众数打印到控制台。
完成这些步骤后的关键学习要点如下：
- 如何使用
scanf()函数在 C 语言中读取数字数组。 - 如何打印输入的数组以验证输入。
- 如何计算数组中每个数字的频率以找到最常见的值（众数）。
