基于C中不均匀范围的计算量

Question

我在浏览以前的纸质问题时发现了一个问题，要求我根据每个客户消耗的单位(电力)数量生成账单。有一张表格指示如何完成计算。我已经使用 if else 语句以非常基本的方式制作了程序。我想知道是否有比使用 if else 更好的方法。也许循环？我尝试使用循环，但它对我来说不切实际，因为范围不是恒定的。这是该问题的一部分的屏幕截图。 Question Screenshot

我创建的用于计算的函数如下所示。

void findBill(int table[],float ar[],int size)
{
int i; 
float bill;
for(i=0; i<7 ; i++)
{
    if((table[i]>=0)&&(table[i]<=5))
    {   bill=table[i]*3.0;
    }
    else if((table[i]>=6)&&(table[i]<=10))
    {   bill=5*3.0+(table[i]-5)*7.0;
    }
    else if((table[i]>=11)&&(table[i]<=15))
    {   bill=5*3.0+5*7.0+(table[i]-10)*15.0;
    }
    else if((table[i]>=16)&&(table[i]<=20))
    {   bill=5*3.0+5*7.0+5*15.0+(table[i]-15)*30.0;
    }
    else if((table[i]>=21)&&(table[i]<=25))
    {   bill=5*3.0+5*7.0+5*15.0+5*30.0+(table[i]-20)*50.0;
    }
    else if((table[i]>=26)&&(table[i]<=30))
    {   bill=5*3.0+5*7.0+5*15.0+5*30.0+5*50.0+(table[i]-25)*75.0;
    }
    else if((table[i]>=31)&&(table[i]<=40))
    {   bill=5*3.0+5*7.0+5*15.0+5*30.0+5*50.0+5*75.0+(table[i]-30)*90.0;
    }
    else if((table[i]>=41)&&(table[i]<=50))
    {   bill=5*3.0+5*7.0+5*15.0+5*30.0+5*50.0+5*75.0+10*90.0+(table[i]-40)*105.0;
    }
    else if((table[i]>=51)&&(table[i]<=75))
    {   bill=5*3.0+5*7.0+5*15.0+5*30.0+5*50.0+5*75.0+10*90.0+10*105.0+(table[i]-50)*110.0;
    }
    else if(table[i]>75)
    {   bill=5*3.0+5*7.0+5*15.0+5*30.0+5*50.0+5*75.0+10*90.0+10*105.0+25*110.0+(table[i]-75)*120.0;
    }

    ar[i]=bill; 
}

尽管这有效，但我觉得这是糟糕的编码，如果有 100 个范围会怎样。请建议我另一种更简单的方法来执行此操作，而不是编写简单的 if else 语句。

P.S:我是初学者，所以请使用 C 中的 stdio.h 提出答案。

提前致谢。

Answer 1

我编写了一个小程序，它比您当前的示例更具可扩展性。它使用循环，因此它具有 O(n) 时间和空间复杂度，而您的程序在这两个方面都具有恒定的复杂度。尽管如此，我的代码会计算填充任何值的任何大小范围的值。此代码确实需要您在范围内进行实际硬编码，但这相对容易摆脱。

int calcBill(int input){
        int total = 0;
        int billCost[] = {3,7,15,30,50,75,90,105,110,120};
        int billRange[] = {5,10,15,20,25,30,40,50,75,200};
        int rangeAdd[10];
        int sizeOfRange = sizeof(billCost)/sizeof(int);
        //add up the first section
        int i = 0;
        for(; i<sizeOfRange; i++){
                if(i == 0)
                        rangeAdd[i] = billCost[i] * billRange[i];
                else {
                        rangeAdd[i] = billCost[i] * (billRange[i] - billRange[i-1]);
                        rangeAdd[i] += rangeAdd[i-1];
                }
        }
        i = 0;
        for(; i<sizeOfRange; i++){
                if(billRange[i] > input)
                        break;
        }
        if(i == 0){
                total = input * billCost[0];
        }
        else {
                total += (input - billRange[i-1]) * billCost[i];
                if(i > 0)
                        total += rangeAdd[i-1];
        }
        printf("%d %d\n", input, total);
        return total;
}

此代码使用两个数组(billCost 和 billRange)来计算当您使用给定范围内的所有单位时每张账单的费用。例如，25 个单位的账单存储在 rangeAdd 数组中的索引 4 处，30 个单位的账单存储在索引 5 处。这很容易计算，只需遍历两个数组即可。然后代码找到两个数组的单位所处的最大范围的索引(对于 36 的输入，这将是范围 31-40，或索引 7)。该代码计算该范围内的单位数，并将该范围内的总账单(单位数 * 价格)添加到范围内预先计算的值中，并为其正下方的索引添加值。

显然，如果你运行这个程序数百次，每次都会重新计算这个函数中的 rangeAdd 数组。您可以预先计算它并将其作为变量传递给函数。这只是一个概念证明，可以提高效率。