C++魔法代码学院：第 13 课——数据筛选术（循环与判断的协奏曲）

—— 流水线上的质检员与擂台霸主

• 课时时长：90 分钟

• 核心目标：

  1. 结构掌握：熟练运用 for 循环内部嵌套 if 语句（流水线结构）。
  2. 算法启蒙：掌握 “打擂台”思想（找最大/最小值）。
  3. 数据统计：区分 累加 (sum) 与 计数 (cnt)。
  4. 格式魔法：学会用 printf 保留两位小数（GESP 必杀技）。

• 所需教具：一个空盒子（擂台），一堆写着数字的卡片，一个“质检员”袖标。

课程时间表

详细教学流程

1. 引入：流水线质检员 (10分钟)

• 场景演示：

  • 老师扮演传送带 (for)，不断递过来一张张数字卡片。
  • 学生扮演质检员 (if)。
  • 规则：只要偶数。
  • 流程：卡片 3 -> 质检员：“不要”，扔掉。 -> 卡片 4 -> 质检员：“合格”，装箱。

• 代码映射：

  • for 是传送带，负责把数据一个一个送过来。
  • if 是机械臂，负责把符合条件的数据抓出来。

2. 核心：倍数大搜查——Sum vs Count (20分钟)

• 任务：输入 ，找出 1 到 之间所有 3 的倍数，计算它们的和以及个数。

• 变量准备：

  • int sum = 0; （存钱罐，存总金额）
  • int cnt = 0; （计数器，存数量）—— *注：竞赛常习惯用 cnt 或 ans*。
  • 强调：如果不清零，箱子里原本就有灰尘（垃圾值），结果就不对了！

• 代码实现：

  for (int i = 1; i <= n; i++) {
          if (i % 3 == 0) {       // 质检员：是3的倍数吗？
                  cout << i << " ";   // 1. 打印出来
                  sum += i;           // 2. 累加（数值加进去）
                  cnt++;              // 3. 计数（数量加1）
          }
  }
  

• 易错点回顾（话痨鹦鹉）：

  • 问学生：cout << "总和是" << sum; 应该写在 } 里面还是外面？
  • 回答：外面！等质检员下班了再汇报工作。

3. 重点：谁是擂主？——打擂台算法 (25分钟) <-- 核心算法升级

• 场景隐喻：

  • 我们要从 5 个同学里找出最高的。我们不需要把 5 个人同时排成一排（电脑内存有限，一次只能看一个）。
  • 打擂台规则：
    1. 先假设第一个人是“擂主”（当前最高）。
    2. 第二个人上来，和擂主比。如果比擂主高，把擂主踢下去，自己当擂主。
    3. 如果比擂主矮，擂主不变，下一个人继续。
    4. 比完所有人，最后站在台上的就是最高的。

• 代码带练：

  • 输入 5 个成绩，输出最高分。

  int max_score = -1; // 1. 设一个很小的数当初始擂主（或者 0）
  int score;
  
  for (int i = 1; i <= 5; i++) {
          cin >> score;              // 挑战者上台
          if (score > max_score) {   // 挑战成功了吗？
                  max_score = score;     // 踢馆成功！新擂主诞生
          }
  }
  cout << max_score;
  

• 思考：如果要找最低分 (min_score) 怎么办？（初始擂主设为一个很大的数，或者第一个输入的数）。

4. 技巧：精准的尺子——printf (15分钟) <-- 考试提分点

• 痛点：cout 输出两位小数太麻烦了 (cout << fixed << setprecision(2) << x;)，小学生根本背不下来。

• 新工具：printf (Print Format)

  • 它是 C 语言的老前辈，非常精准。
  • 语法：printf("格式模板", 变量);

• 常用占位符（坑位）：

  • %d：给整数占座。
  • %f：给小数占座。
  • %.2f：保留 2 位小数（重点背诵）。

• 演示：

  double avg = 10.0 / 3.0;
  // cout 输出：3.33333
  printf("%.2f", avg); // 输出：3.33 (自动四舍五入)
  

5. 实战：GESP 模拟题 (15分钟)

• 题目：输入一个整数 ，输入 个同学的身高。

  1. 输出最高的身高。
  2. 输出平均身高（保留 2 位小数）。

• 思路串联：

  • 变量：n, height, max_h, sum。
  • 循环：for 跑 n 次。
  • 内部：cin >> height -> 打擂台更新 max_h -> 累加 sum。
  • 结束：计算 sum / n (记得 1.0*) -> printf 输出。

6. 总结与避坑 (5分钟)

• 初始化：sum=0, cnt=0, max=-1。
• 擂台法：记住“谁赢谁留下”。
• 小数陷阱：整数除法要乘 1.0，保留小数用 printf("%.2f")。

课后作业：数据分析师

1. 找最小值：输入 10 个数字，找出最小的那个数。（提示：初始擂主 min_val 要设大一点，比如 10000）。

2. 及格率统计：

   • 输入 5 个分数。
   • 统计 >= 60 分的人数。
   • 输出及格的人数。

3. 工资计算器：

   • 输入 3 个工人的工资（可能有小数）。
   • 计算总工资，保留 1 位小数输出（%.1f）。

给教练的建议

• 关于 printf：只需要教 %d 和 %.2f 即可，不要展开讲 %5d 这种对齐格式，除非真题遇到了。对于小学生，printf 是“背诵内容”，告诉他们这叫“格式化咒语”。
• 关于打擂台初始值：
  • 找最大值：初始值设为极小（如 -1 或 0）。
  • 找最小值：初始值设为极大（如 10000）。
  • 或者教一个更通用的方法：第一个人直接当擂主（循环外先 cin 一个，或者循环里特判 i==1）。对于三年级，设 0 或 10000 更容易理解。