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该系列是基于牛客Shell题库，针对具体题目进行查漏补缺，学习相应的命令。

刷题链接：牛客题霸-Shell篇。

该系列文章都放到专栏下，专栏链接为：《专栏：Linux》。欢迎关注专栏~

本文知识预告：

• 结合之前所学的awk命令和xargs命令以及shell中小数运算的语法，给出了四种方法，算是对已学命令的回顾吧。

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题目：SHELL14 求平均值

写一个bash脚本以实现一个需求，求输入的一个数组的平均值

• 第1行为输入的数组长度N
• 第2~N行为数组的元素

示例：数组长度为4，数组元素为1 2 9 8

4
1
2
9
8

那么平均值为：5.000（保留小数点后面3位）你的脚本获取以上输入应当输出：

5.000

相关命令学习

xargs：给其他命令传参数的过滤器

xargs命令来自于英文词组” extended arguments“的缩写，其功能是用于给其他命令传参数的过滤器。xargs命令能够处理从标准输入或管道符输入的数据，并将其转换成命令参数，也可以将单行或多行输入的文本转换成其他格式。

xargs命令默认接收的信息中，空格是默认定界符，所以可以接收包含换行和空白的内容。

语法格式： xargs [参数]

常用参数：

-n	多行输出
-d	自定义一个定界符
-I	指定一个替换字符串{}
-t	打印出xargs执行的命令
-p	执行每一个命令时弹出确认

参考实例

1. 默认以空格为定界符，以多行形式输出文件内容，每行显示一三段内容值：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ cat nowcoder.txt | xargs -n 1
how
they
are
implemented
and
applied
in
computer

2. 指定字符X为定界符，默认以单行的形式输出字符串内容：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ echo "FirstXSecondXThirdXFourthXFifth" | xargs -dX
First Second Third Fourth Fifth

2. 定字符X为定界符，以多行形式输出文本内容，每行显示两段内容值：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ echo "FirstXSecondXThirdXFourthXFifth" | xargs -dX -n 2
First Second
Third Fourth
Fifth

4. 设定每一次输出信息时，都需要用户手动确认后再显示到终端界面：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ echo "FirstXSecondXThirdXFourthXFifth" | xargs -dX -n 2 -p
echo First Second ?...y
First Second
echo Third Fourth ?...y
Third Fourth
echo 'Fifth'$'\n' ?...n

awk：文本和数据进行处理的编程语言

awk命令来自于三位创始人”Alfred Aho，Peter Weinberger, Brian Kernighan “的姓氏缩写，其功能是用于对文本和数据进行处理的编程语言。使用awk命令可以让用户自定义函数或正则表达式对文本内容进行高效管理，与sed、grep并称为Linux系统中的文本三剑客。

语法格式：awk 参数 文件

常用参数：

参数	功能
-F	指定输入时用到的字段分隔符
-v	自定义变量
-f	从脚本中读取awk命令
-m	对val值设置内在限制

常用的awk内置变量：

awk语法由一系列条件和动作组成，在花括号内可以有多个动作，多个动作之间用分号分隔，在多个条件和动作之间可以有若干空格，也可以没有。

变量名称	说明
FILENAME	当前输入文档的文件名
FNR	当前输入文档的当前行号，尤其当多个输入文档时有用
FS	设置字段分隔符，默认为空格或制表符
NF	当前记录（行）的字段（列）个数
NR	输入数据流的当前记录数（行号）
OFS	输出字段分隔符，默认为空格
ORS	输出记录分隔符，默认为换行符
RS	输入记录分隔符，默认为换行符

awk是一种处理文本文件的编程语言，文件的每行数据都被称为记录，默认以空格或制表符为分隔符，每条记录被分成若干字段（列），awk每次从文件中读取一条记录。

例子：

1. 仅显示指定文件中第1、2列的内容（默认以空格为间隔符）：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ awk '{print $1,$2}' nowcoder.txt
#include <iostream>
using namespace
int main()
{
    
int a
int b
cout <<
return 0;
}

2. 以冒号为间隔符，仅显示指定文件中第1列的内容：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ awk -F : '{print $1,$2}' /etc/passwd
root x
daemon x
bin x
...
tcpdump x
sshd x
landscape x
pollinate x
lucky x

/etc/passwd文件中的内容由:分隔开。

3. 以冒号为间隔符，显示系统中所有UID号码大于500的用户信息（第3列）：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ awk -F : '$3>=500' /etc/passwd
nobody:x:65534:65534:nobody:/nonexistent:/usr/sbin/nologin
lucky:x:1000:1000:,,,:/home/lucky:/bin/bash

4. 仅显示指定文件中含有指定关键词main的内容：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ awk '/main/{print}' nowcoder.txt
int main()

5. 以冒号为间隔符，仅显示指定文件中最后一个字段的内容：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ awk -F : '{print $NF}' /etc/passwd
/bin/bash
/usr/sbin/nologin
/usr/sbin/nologin
...
/usr/sbin/nologin
/bin/false
/bin/bash

6. 输出行号，NR将所有文件的数据视为一个数据流，而FNR则是将多个文件的数据视为独立的若干个数据流，遇到新文件时行号从1开始重新递增。

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ awk '{print NR}' first.txt three.sh
1
2
3
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ awk '{print FNR}' first.txt three.sh
1
1
2

shell脚本中的小数运算

前面讲的一些命令，都只能用于整型，计算结果只有整数，小数点后直接丢弃，比如：

• expr 1 + 2 数字和符号之间必须有空格!
• $[1/2] 计算结果只有整数,小数点后直接丢弃
• $(()) 计算结果只有整数,小数点后直接丢弃, 幂运算 $((2**3))前式即2的3次幂
• let y=2+3 / let x=y+2 / let x=${y}+2 计算结果只有整数，小数点后直接丢弃

下面来详细讲解shell中的小数运算：

使用bc做小数运算

1. 加法运算：运算结果小数点位数以加数中最大的为准

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ echo "5.999 + 25.001"|bc
31.000
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ echo "5.111 + 5.111235"|bc
10.222235

2. 减法运算：运算结果小数点位数以两个数中最大的为准

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ echo "5.111 - 5.111235"|bc
-.000235
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ echo "25.111 - 5.111235"|bc
19.999765

3. 乘法运算

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ echo "3.14 * 2.5" | bc
7.85

如果不指定scale参数，乘积小数点位数默认以乘数中小数点位数最多的为准。如果使用scale指定乘积的小数点位数时：（若实际的乘积小数点位数为 m，乘数中小数点位数最多为 n）

• 当scale<n时，scale不起作用，乘积的小数点位数为n；
• 当scale>=m，乘积的小数点位数为m，末尾不会补零；
• 当n<scale<m时，乘积的小数点位数为scale值。

4. 除法运算

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ echo "scale=5;5 / 2"|bc
2.50000

除法中如果不指定scale参数，则结果没有小数位，小数位数完全按scale值来显示，计算结果的小数位数不足scale的值，则末尾补0。

5. 小数运算后赋值

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ a=3.2
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ b=1.5
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ c=`echo "scale=3;$a + $b"|bc`
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ echo $c
4.7

awk做小数运算

1. awk使用print函数进行运算

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ awk 'BEGIN{print '"$a"' / '"$b"'}'
1.66667
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ awk 'BEGIN{
    print "'$a'" / '"$b"'}'
1.66667

建议在awk中引用shell变量，使用格式："'$var'"或者'"$var"'

2. awk使用printf函数控制运算结果的小数点位数

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ echo "$a $b" | awk '{printf("%.3f\n", $1/$2)}'
1.667

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ a=5;b=3
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ awk 'BEGIN{printf("%.2f\n",'$a' / '$b')}'
1.67

3. 运算后变量赋值

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ c=`awk -v x=2.45 -v y=3.123 'BEGIN{printf "%.2f\n",x*y}'`
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ echo $c
7.65

题目解决方案

这道题目主要涉及的是小数的运算，和【Shell牛客刷题系列】SHELL8 统计所有进程占用内存百分比的和：一起学习Shell脚本中的小数运算~是差不多的。

方法一：awk

awk '{if(NR==1){N=$1}else{sum+=$1}}END{printf("%.3f", sum / N)}' nowcoder.txt

方法二：awk定义变量

awk -v i=0 -v j=0 '{
    if(NR>1){
        i+=$1;
        j++
    }
}END{
    printf("%.3f\n", i/j)
}' nowcoder.txt

方法三：xargs拉平数据配合awk命令

cat nowcoder.txt | xargs | awk '{for(i=2;i<=NF;i++){sum+=$i}}END{printf("%.3f", sum/$1)}'

方法四：循环

sum=0
line=1
while read strs; do
	if [ $line -eq 1 ]; then
		N=$strs
	else
		let sum+=$strs
	fi
	let line++
done <nowcoder.txt
echo "scale=3; $sum / $N" | bc

注意几个点：

1. 等于要用-eq！！！（真无语，每次都要忘…）
2. 保留三位小数：scale=3