在C语言编程中，任务三1涉及到两个主要的函数实现：`power`和`equation`。`power`函数用于执行幂运算，而`equation`函数则用于解决一元二次方程。让我们深入探讨这两个函数的设计和实现。
`power`函数接收两个参数，即底数和指数。它需要计算底数被指数次幂的结果。在C语言中，可以使用循环或内置的`pow`函数来实现这个功能。如果选择使用循环，一个简单的实现方法是：
```c
int power(int base, int exponent) {
int result = 1;
for (int i = 0; i < exponent; i++) {
result *= base;
}
return result;
}
```
如果允许使用数学库，可以改用`pow`函数，但记得包含`<math.h>`头文件并处理可能的错误情况：
```c
#include <math.h>
double power(double base, int exponent) {
double result = pow(base, exponent);
if (isnan(result)) { // 检查是否为非数字
printf("Error: Invalid input for power operation.\n");
exit(1);
}
return result;
}
```
接下来是`equation`函数，它用于求解一元二次方程`ax^2 + bx + c = 0`。根据二次公式`x = [-b ± sqrt(b^2 - 4ac)] / (2a)`，我们可以编写如下代码：
```c
#include <math.h>
char equation(int a, int b, int c, double result[2]) {
double discriminant = b * b - 4 * a * c;
if (discriminant < 0) { // 无实数解
return 0;
} else if (discriminant == 0) { // 一个实数解
result[0] = -b / (2 * a);
return 1;
} else { // 两个实数解
result[0] = (-b + sqrt(discriminant)) / (2 * a);
result[1] = (-b - sqrt(discriminant)) / (2 * a);
return 1;
}
}
```
在这个函数中，我们首先计算判别式`b^2 - 4ac`，然后根据判别式的值来确定方程的解的数量。如果有解，我们将解存储在传入的`result`数组中，并返回1表示有解；否则，返回0表示无解。
在`main`函数中，你可以调用这两个函数来测试它们的功能，例如：
```c
int main() {
double result[2];
// 测试power函数
printf("2 to the power of 3: %d\n", power(2, 3));
// 测试equation函数
char a_result = equation(5, 2, 1, result);
if (a_result) {
printf("The equation 5x^2 + 2x + 1 = 0 has no solution.\n");
} else {
printf("The equation 5x^2 + 2x + 1 = 0 has solutions: x1 = %.2f, x2 = %.2f\n", result[0], result[1]);
}
a_result = equation(5, 2, -1, result);
if (a_result) {
printf("The equation 5x^2 + 2x - 1 = 0 has solutions: x1 = %.2f, x2 = %.2f\n", result[0], result[1]);
} else {
printf("The equation 5x^2 + 2x - 1 = 0 has no solution.\n");
}
return 0;
}
```
这将输出`power`和`equation`函数的结果。你可以进一步扩展`main`函数，增加更多的测试用例或实现其他与数学运算相关的辅助函数，以提高程序的实用性。
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