正交表程序说明
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正交表程序设计说明书
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开始 正交表主程序流程图
输入水平数p
和向量维数n
d=p^n;
k=(d-1)/(p-1)
Switch(d)
8 16 25 9 27 4
fun2() fun3() fun4() fun5() fun6() fun1()
否
n=2?
是
输出2输出2水输出4水输出2水输出5输出3水输出3水
水平2平3维正平2维正平4维正水平2平2维正平3维正
交表 交表 交表 交表 交表 维正交维正交表 表
结束
子程序流程图以 开始 L9(3^4)为例
定义包含生成正交表所需要的数组h[9][2],a[4][2],b[9][4],变量i,j,k和对应的标记数组bool flag[9]
for循环输出向量
域内的所有向量
用for循环、if else
语句及标记向量找
出独立向量并输出
将独立向量放入
a[4][2]里
用for循环给正交表数组赋值b[i][k]=h[i][0]*a[k][0]+h[i][1]*a[k]
[1];
输出正交
表数组
b[9][4]
结束
#include
#include
#include
void main()
{
int d,n,p,c;
void fun1(); 函数声明
void fun2();
void fun3();
void fun4();
void fun5();
void fun6();
printf("本程序包含7个无交互作用的常见正交表\n请输入实验水平数和向量维数中间用空格隔开\n");
scanf("%d",&p);
scanf("%d",&n);
d=int (pow (p,n)); 求p的n次幂，即实验组数
c=(d-1)/(p-1); 求独立向量个数，即正交表列数
switch(d)
以实验组数为变量，用swith语句判断，调用对应的子函数，输出对应实验组数的正交表
{case 9 : fun1();break;
case 8 : fun2();break;
case 4 : fun3();break;
case 16: fun4();break;
case 27: fun5();break;
case 25: fun6();break;
default : printf("此程序不包含这个正交表\n");
}
system("PAUSE");
}
子程序以输出L9(3^4),L16(2^4),L16(4^2)正交表为例，其他子程序除了寻找独立向量部
分程序段略有不同，变量定义，赋值，循环，正交表数组生成原理都一样void fun5()
{int h[9][2]={0,0,0,1,0,2,1,0,1,1,1,2,2,0,2,1,2,2},a[4][2], b[9][4],i,j,k=0;
定义生成正交表的所需的数组和变量
bool flag[9]; 定义一个有标记作用的数组
for (i=0;i<9;i++) for循环输出所有向量域里的二维向量 printf("%d\t(%d,%d)\n",i,h[i][0],h[i][1]);
for (i=0;i<9;++i) 用for循环一步一步找出不是独立向量的向量，并使flag[i]=0;
{
if((h[i][0]==0) && (h[i][1]==0))
{
flag[i]=0;
}else if(h[i][0]==0)
{
for(j=0;j<9;++j)
{
if(flag[j] && j!=i && (h[j][0]==0) && (h[j][1]>h[i][1]) &&
(h[j][1]%h[i][1]==0))
{
flag[j]=0;
}
}
}else if(h[i][1]==0)
{
for(j=0;j<9;++j)
{
if(flag[j] && j!=i && (h[j][1]==0) && (h[j][0]>h[i][0]) &&
(h[j][0]%h[i][0]==0))
{
flag[j]=0;
}
}
}else if(h[i][0]==1)
{
for(j=0;j<9;++j)
{
if(flag[j] && j!=i && (h[j][0]>h[i][0]) && (h[j][0]*h[i][0]==h[j][1]*h[i][1]))
{
flag[j]=0;
}
}
}else
{
for(j=0;j<9;++j)
{
if(flag[j] && j!=i && (h[j][0]>h[i][0]) && (h[j][0]*h[i][1]==h[j][1]*h[i][0]))
{
flag[j]=0;
}
}
}
}
for (i=0;i<9;++i) 用for循环输出flag[i]为真的向量即独立向量
{
if (flag[i])
{
printf("第%d个向量是独立向量:(%d,%d)\n",i,h[i][0],h[i][1]);
a[k][0] = h[i][0]; 把找出来的独立向量的值放入a[4][2]这个新数组里
a[k][1] = h[i][1];
k++;
}
}
for (i=0;i<9;i++)
for(k=0;k<4;k++)
{
b[i][k]=h[i][0]*a[k][0]+h[i][1]*a[k][1]; 正交表数组生成，2个向量对应值相乘再相加 if(b[i][k]>2) 如果数值大于二就要对水平数求余，再整体加1
b[i][k]=b[i][k]%3;
b[i][k]=b[i][k]+1;
}
printf("3水平，2维向量的正交表是\n"); 输出3水平，2维向量的正交交表 for (i=0;i<9;i++)
printf("%d\t%d\t%d\t%d\t\n",b[i][0],b[i][1],b[i][2],b[i][3]);
}
void fun3()
{int h[16][2]={0,0,0,1,0,2,0,3,1,0,1,1,1,2,1,3,2,0,2,1,2,2,2,3,3,0,3,1,3,2,3,3},b[16][5],a[5][2];int
y[16][4]={0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,1,0,0,0,1,1,0,1,0,0,0,1,0,1,0,1,1,0,0,1,1,1,1,0,0,0,1,0,0,1,1,0,1,0,1,0,1
,1,1,1,0,0,1,1,0,1,1,1,1,0,1,1,1,1};int c[16][15],d[15][4];bool flag[16];int i,j,k=0,n;
printf("请再次输入向量维数\n");
scanf("%d",&n);
if(n==2)
{for (i=0;i<16;i++)
printf("%d\t(%d,%d)\n",i,h[i][0],h[i][1]);
for (i=0;i<16;++i)
{
if((h[i][0]==0) && (h[i][1]==0))
{
flag[i]=0;
}else if(h[i][0]==0)
{
for(j=0;j<16;++j)
{
if(flag[j] && j!=i && (h[j][0]==0) && (h[j][1]>h[i][1]) &&
(h[j][1]%h[i][1]==0))
{
flag[j]=0;
}
}
}else if(h[i][1]==0)
{
for(j=0;j<16;++j)
{
if(flag[j] && j!=i && (h[j][1]==0) && (h[j][0]>h[i][0]) &&
(h[j][0]%h[i][0]==0))
{
flag[j]=0;
}
}
}
else if(h[i][0]==0)
{
for(j=0;j<16;++j)
{
if(flag[j] && j!=i &&(h[j][1]==0) && (h[j][0]>h[i][0]) &&
(h[j][0]*h[i][0]==h[j][1]*h[i][1]))
{
flag[j]=0;
}
}
}else if(h[i][0]==2)
{
for(j=0;j<16;++j)
{
if(flag[j] && j!=i && (h[j][0]>h[i][0]) && (h[j][0]*h[i][0]==h[j][1]*h[i][1]))
{
flag[j]=0;
}
}
}else if(h[i][0]==1)
{
for(j=0;j<16;++j)
{
if(flag[j] && j!=i && (h[j][0]>h[i][0]) && (h[j][1]%h[i][1]==0))
{
flag[j]=0;
}
}
}
else
{
for(j=0;j<16;++j)
{
if(flag[j] && j!=i && (h[j][0]>h[i][0]) && (h[j][0]*h[i][1]==h[j][1]*h[i][0]))
{
flag[j]=0;
}
}
}
}
for (i=0;i<16;++i)
{
if (flag[i])
{printf("第%d个向量是独立向量:(%d,%d)\n",i,h[i][0],h[i][1]);
a[k][0] = h[i][0]; a[k][1] = h[i][1];k++;
}
}
for (i=0;i<16;i++)
for(k=0;k<5;k++)
{
b[i][k]=h[i][0]*a[k][0]+h[i][1]*a[k][1]; if(b[i][k]>1)
b[i][k]=b[i][k]%4;
b[i][k]=b[i][k]+1;
}
printf("4水平，2维向量的正交表是\n");
for (i=0;i<16;i++)
printf("%d\t%d\t%d\t%d\t%d\n",b[i][0],b[i][1],b[i][2],b[i][3],b[i][4]);
}
if(n==4)
{
for (i=0;i<16;i++)
printf("%d\t(%d,%d,%d,%d)\n",i,y[i][0],y[i][1],y[i][2],y[i
][3]);
for (i=0;i<16;++i)
{
if((y[i][0]==0) && (y[i][1]==0)&& (y[i][2]==0)&& (y[i][3]==0))
{
flag[i]=0;
}
}
for (i=0;i<16;++i)
{
if (flag[i])
{
printf("第%d个向量是独立向量:(%d,%d,%d,%d)\n",i,y[i][0],y[i][1],y[i][2],y[i][3]);
d[k][0] = y[i][0];
d[k][1] = y[i][1];
d[k][2] = y[i][2];
d[k][3] = y[i][3];
k++;
}
}
for (i=0;i<16;i++)
for(k=0;k<15;k++)
{
c[i][k]=y[i][0]*d[k][0]+y[i][1]*d[k][1]+y[i][2]*d[k][2]+y[i][3]*d[k][3];
if(c[i][k]>1)
c[i][k]=c[i][k]%2;
c[i][k]=c[i][k]+1;
}
printf("2水平，4维向量的正交表是\n");
for (i=0;i<16;i++)
printf("%d %d %d %d %d %d %d %d %d %d %d %d %d %d %d\n",c[i
][0],c[i][1],c[i][2],c[i][3],c[i][4],c[i][5],c[i][6],c[i][7],c[i][8],c[i][9],c[i][10],c[i][11],c[i][12],c[i][13
],c[i][14]);
}
}
此程序包含常见的7个无交互作用的正交表，需要指出的是在fun3()这个子函数里有2个正交表的生成，因为实验组数为16的有L16(2^4)和L16(4^2)2个正交表，而switch语句是以实验组数作为判断变量，调用子函数的，因而在fun3()里面需要再次输入向量维数进行判断，输出对应正交表。
设计体会
编写C 程序之初，曾试图采用统一的输入入口，将参数一并输入，把所有正交表编成一个通用的程序来处理，再由输出端程序输出。但由于各正交表规格不同，设置参数较多，不仅给算法的统一带来麻烦，也为输入输出端程序设计带来很大的困难，无法找到一个通用的可以兼容所有正交表的方法，而我们在学习c语言时只学了静态数组，对动态数组的定义、使用很陌生，所以只好把套每张正交表的算法编成一个个相对独立的子程序后，采用主函main ()调用子程序名void fun()的形式,把每个正交表编写一个程序,然后整理成一个子程序库。
开始觉得设计这样的一个程序不是很难，但是自己去做才发现远不是想的那么容易。一个算法，一个赋值语句，在脑子里想的很容易，但是计算机是一个非常死的东西，没有人的脑子那么灵活，它必须是你输入什么他就执行什么，因而怎么把自己心中的想法转化为代码就是一个很大的问题，就如主函数中有一个求p的n次幂的算法，这个算法需要调用数学函数库pow函数，而我不知道，走了许多弯路，最后才在网上找到一个类似的程序代码，可是还有问题，网上用这个函数时变量都是double型，而我定义的变量都是int型，我想把变量类型统一一下应该就可以了，可是我改变了数据类型，程序仍然调试有错误，不得已我只好用了强制类型转换，在程序编写过程中是尽量避免使用强制类型转换的，这也算是我程序代码编写之中的一个瑕疵。
在编写根据实验组数调用子程序的代码时，我开始采用的是if else的嵌套语句，后来发现用if语句编写代码太多，不利于程序的执行，才想起swith语句正好可以消除这些缺点，
而且代码相对简单、清晰、明了。
编写子程序的过程中，我是先在另一个文件里编写、调试，然后再复制粘贴汇总，这样做即能在程序编译、调试中更快更迅速的找到错误，也避免了程序代码过多让人眼花的弊端。 每段子程序代码的编写最难的就是寻找独立向量的代码，每一个正交表的向量维数，水平数都不相同，这给独立向量的寻找带来很大的麻烦，我寻找独立向量是通过for循环和if语句及标记向量的方法，标记向量这一招很好用，定义bool类型的数组这个方法是热心网友给我提供的，独立向量找出来以后要把它重新放入一个有序数组里面，这部分我也花了将近一天时间，这一部分代码对于循环使用，赋值语句的使用必须很熟练，稍微错一点，就不能正常输出正交表，输出的全是乱码，我是通过不断的改变赋值语句，不断的调试，才完成这一部分代码的正确编写。最后一部分是对生成正交表的数组赋值 ，算法也比较简单，只要前面独立向量寻找正确，正交表的生成就水到渠成，只是需要注意一点，如果值超出了向量域里面的数值就需要对水平数求余数，然后再赋值给正交表数组，最后将正交表数组输出。
程序设计体会最深的是，设计生成正交表的程序必须对正交表的特点要了解透彻，均衡搭配、综合可比以及独立向量的特点等.还有就是要对正交表生成途径有一个清晰的认识，弄清楚程序的算法，程序要实现什么样的功能，只有对这些都清楚你才能实现正交表。其次正交表代码编写过程中要敢于尝试，要有信心，遇到困难要想法设法解决，程序调试过程总会遇到这样或那样的问题，这时需要的是静下心来去分析代码，从代码本身及c语言的语法、语句、格式等方面去查找问题并解决。再者，写程序代码过程中要细心再细心，多一个标点符号少一个标点符号，程序就调试就会有错误。花了将近一个星期的时间来做这个工作,从开始各种尝试到确定主函数,然后一个表格一个表格的编写子程序段的代码,坚持做了下来，感觉很值，对正交表的理解更加深刻，也对c语言的语法，控制语句，循环语句更加熟练，计算机二级考的很浅，要想熟练运用c语言编程，要学的还有很多。
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