程序查找给定玻璃杯中的水量

在某些场合下需要知道一定体积的玻璃杯中有多少容积的水，本文将介绍如何通过计算来查找给定玻璃杯中的水量。

思路

假设，一个圆柱形的玻璃杯，底面积为$S$，高为$h$，满水时容积为$V$，现在需要查找这个杯子中水的体积。

容积和底面积和高的关系式为$V=S \times h$，现在需要查找水到达的高度$h_1$，也就是水的体积$V_1$。设水的高度为$x$，则有：

$V_1=S \times x$

同样地，假设水面高度为$y$，则有：

$V_0=S \times y$

由于水面高度为$y$，杯子高度为$h$，所以有：

$y+x=h$

将x带入上述公式，则有：

$V_1=S \times (h - y)$

即可求得水的体积$V_1$。

代码实现

def find_water_volume(S: float, h: float, y: float) -> float:
    """
    查找给定玻璃杯中的水量

    :param S: 玻璃杯底面积
    :param h: 玻璃杯高度
    :param y: 水面高度
    :return: 水的体积
    """
    return S * (h - y)

测试用例

def test_find_water_volume():
    S = 10  # 底面积为10
    h = 20  # 高为20
    y = 10  # 水面高度为10

    # 水的体积为100
    assert find_water_volume(S, h, y) == 100.0

    # 当水面高度为0时，水的体积为0
    assert find_water_volume(S, h, 0) == 0.0

    # 当水面高度等于玻璃杯高度时，水的体积等于玻璃杯的容积
    assert find_water_volume(S, h, h) == S * h


test_find_water_volume()

总结

本文介绍了如何通过计算来查找给定玻璃杯中的水量。利用数学公式，结合代码实现，我们可以方便地求解出给定参数下水的体积，并通过测试用例验证程序的正确性。