计算分数加减表达式的值

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按奇偶符号直接逐项累加交错调和级数前 n 项,输出保留 4 位小数。

OJ: roj

题目 ID: 1079

难度:入门

标签:模拟数学入门

创建: 2026-09-29 17:42

更新: 2026-10-05 00:27

题目描述

输入一个正整数 nn(1≤n≤10001 \le n \le 1000),求表达式 11−12+13−14+⋯+(−1)n−11n\frac11 - \frac12 + \frac13 - \frac14 + \cdots + (-1)^{n-1}\frac1n 的值,其中第 ii 项为 1i\frac1i,奇数项取正、偶数项取负。结果保留到小数点后 44 位输出,如输入 2 时输出 0.5000。

思路

第 ii 项就是 1i\frac1i 乘上符号:奇数项加、偶数项减。从 11 到 nn 枚举 ii,按奇偶性把 ±1i\pm\frac1i 逐项累加进浮点答案即可,复杂度 O(n)O(n)。

参考代码

Python 版:

python
#!/usr/bin/env python3
# Author by Rainboy blog: https://rainboylv.com github: https://github.com/rainboylvx
# rbook: -> https://rbook.roj.ac.cn  https://rbook2.roj.ac.cn
# rainboy的学习导航网站: https://idx.roj.ac.cn
# create_at: 2026-09-29 17:42
# update_at: 2026-09-29 17:42

import sys


def solve() -> None:
    """读入 n,输出交错调和级数前 n 项和,保留 4 位小数。"""
    data = iter(map(int, sys.stdin.buffer.read().split()))
    n = next(data)
    total = sum((1 if i & 1 else -1) / i for i in range(1, n + 1))
    print(f"{total:.4f}")


if __name__ == "__main__":
    solve()

C++ 版(同一算法):

cpp
/**
 * Author by Rainboy blog: https://rainboylv.com github: https://github.com/rainboylvx
 * rbook: -> https://rbook.roj.ac.cn  https://rbook2.roj.ac.cn
 * rainboy的学习导航网站: https://idx.roj.ac.cn
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 * update_at: 2026-10-05 00:27
 */

#include <cstdio>

typedef long long ll;

ll n;          // 题目给出的项数,1 <= n <= 1000
double ans;    // 累加得到的表达式值

int main() {
    scanf("%lld", &n);
    // 第 i 项:奇数项为 +1/i,偶数项为 -1/i,逐项累加
    for (ll i = 1; i <= n; i++) {
        if (i & 1)
            ans += 1.0 / (double)i;
        else
            ans -= 1.0 / (double)i;
    }
    printf("%.4f\n", ans);
    return 0;
}