c語言求1+2+…+n的解決方案

題目：求1+2+…+n，要求不能使用乘除法、for、while、if、else、switch、case等關鍵字以及條件判斷語句（A?B:C）。
分析：這道題沒有多少實際意義，因為在軟體開發中不會有這麼變態的限制。但這道題卻能有效地考查發散思維能力，而發散思維能力能反映出對編程相關技術理解的深刻程度。
通常求1+2+…+n 除了用公式n(n+1)/2之外，無外乎迴圈和遞迴兩種思路。由於已經明確限制for和while的使用，迴圈已經不能再用了。同樣，遞迴函式也需要用if語句或者條件判斷語句來判斷是繼續遞迴下去還是終止遞迴，但現在題目已經不允許使用這兩種語句了。
我們仍然圍繞迴圈做文章。迴圈只是讓相同的代碼執行n遍而已，我們完全可以不用for和while達到這個效果。比如定義一個類，我們new一含有n個這種類型元素的數組，那麼該類的建構函式將確定會被調用n次。我們可以將需要執行的代碼放到建構函式裡。如下代碼正是基於這個思路： 複製代碼 代碼如下:class Temp
{
private:
static int N;
static int Sum;
public:
Temp() { ++ N; Sum += N; }
static void Reset() { N = 0; Sum = 0; }
static int GetSum() { return Sum; }
};
int Temp::N = 0; //靜態成員的值對所有的對象是一樣的。靜態成員可以被初始化，但只能在類體外進行初始化。
int Temp::Sum = 0;
int solution1_Sum(int n)
{
Temp::Reset();
Temp *a = new Temp[n];
delete []a;
a = 0;
return Temp::GetSum();
}

我們同樣也可以圍繞遞迴做文章。既然不能判斷是不是應該終止遞迴，我們不妨定義兩個函數。一個函數充當遞迴函式的角色，另一個函數處理終止遞迴的情況，我們需要做的就是在兩個函數裡二選一。從二選一我們很自然的想到布爾變數，比如ture（1）的時候調用第一個函數，false（0）的時候調用第二個函數。那現在的問題是如和把數值變數n轉換成布爾值。如果對n連續做兩次反運算，即!!n，那麼非零的n轉換為true，0轉換為false。有了上述分析，我們再來看下面的代碼：複製代碼 代碼如下:class A;
A* Array[2];
class A
{
public:
virtual int Sum (int n) { return 0; }
};
class B: public A
{
public:
virtual int Sum (int n) { return Array[!!n]->Sum(n-1)+n; }
};
int solution2_Sum(int n)
{
A a;

Array[0] = &a;
Array[1] = &b;
int value = Array[1]->Sum(n);
return value;
}

這種方法是用虛函數來實現函數的選擇。當n不為零時，執行函數B::Sum；當n為0時，執行A::Sum。我們也可以直接用函數指標數組，這樣可能還更直接一些：複製代碼 代碼如下:typedef int (*fun)(int);
int solution3_f1(int i)
{
return 0;
}
int solution3_f2(int i)
{
fun f[2]={solution3_f1, solution3_f2};
return i+f[!!i](i-1);
}

另外我們還可以讓編譯器幫我們來完成類似於遞迴的運算，比如如下代碼：複製代碼 代碼如下:template <int n> struct solution4_Sum
{
enum Value { N = solution4_Sum<n - 1>::N + n};
};
template <> struct solution4_Sum<1>
{
enum Value { N = 1};
};

solution4_Sum<100>::N就是1+2+...+100的結果。當編譯器看到solution4_Sum<100>時，就是為模板類
solution4_Sum以參數100產生該類型的代碼。但以100為參數的類型需要得到以99為參數的類型，因為solution4_Sum<100>::N=solution4_Sum<99>::N+100。這個過程會遞迴一直到參數為1的類型，由於該類型已經顯式定義，編譯器無需產生，遞迴編譯到此結束。由於這個過程是在編譯過程中完成的，因此要求輸入n必須是在編譯期間就能確定，不能動態輸入。這是該方法最大的缺點。而且編譯器對遞迴編譯代碼的遞迴深度是有限制的，也就是要求n不能太大。