《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》實(shí)踐教案12024/3/26課程介紹與目標(biāo)編程環(huán)境與工具基礎(chǔ)語(yǔ)法與數(shù)據(jù)類(lèi)型控制結(jié)構(gòu)與程序設(shè)計(jì)函數(shù)與模塊化設(shè)計(jì)contents目錄22024/3/26數(shù)組與字符串處理指針與內(nèi)存管理文件操作與數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法基礎(chǔ)contents目錄32024/3/2601課程介紹與目標(biāo)42024/3/2603C語(yǔ)言與計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的關(guān)系解釋C語(yǔ)言如何與計(jì)算機(jī)硬件和操作系統(tǒng)進(jìn)行交互，以及C語(yǔ)言在底層編程中的重要性。01C語(yǔ)言的歷史與發(fā)展介紹C語(yǔ)言的起源、發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域。02C語(yǔ)言的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)闡述C語(yǔ)言高效、靈活、可移植等特點(diǎn)以及在系統(tǒng)級(jí)編程和嵌入式開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)。C語(yǔ)言概述52024/3/26知識(shí)目標(biāo)掌握C語(yǔ)言的基本語(yǔ)法、數(shù)據(jù)類(lèi)型、運(yùn)算符、控制結(jié)構(gòu)等核心知識(shí)。能力目標(biāo)能夠運(yùn)用C語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，解決實(shí)際問(wèn)題，具備良好的編程習(xí)慣和調(diào)試能力。情感目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)編程的興趣和熱情，提高學(xué)生的計(jì)算思維和創(chuàng)新能力。課程目標(biāo)與要求03020162024/3/26《C程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言》（K&R）或其他經(jīng)典C語(yǔ)言教材。教材相關(guān)編程書(shū)籍、在線教程、技術(shù)博客等。參考資料推薦使用GCC編譯器和VisualStudioCode等輕量級(jí)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE）。開(kāi)發(fā)工具教材與參考資料72024/3/2602編程環(huán)境與工具82024/3/26GNUCompilerCollection，開(kāi)源、跨平臺(tái)的編譯器，支持多種語(yǔ)言，包括C、C、Objective-C等?；贚LVM的編譯器，提供類(lèi)似GCC的功能，但具有更快的編譯速度和更好的錯(cuò)誤提示。常用C語(yǔ)言編譯器ClangGCC92024/3/26CodeBlocks：開(kāi)源、跨平臺(tái)的C/CIDE，支持多種編譯器，具有靈活的配置選項(xiàng)和強(qiáng)大的功能。EclipseCDTEclipse平臺(tái)的C/C開(kāi)發(fā)工具，提供項(xiàng)目管理、代碼編輯、調(diào)試等功能。VisualStudioMicrosoft開(kāi)發(fā)的強(qiáng)大IDE，支持多種語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，包括C、C、C#等，提供豐富的功能和插件。集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE）介紹102024/3/26編輯器如Vim、Emacs、SublimeText等，提供代碼高亮、自動(dòng)補(bǔ)全、代碼折疊等功能，提高編寫(xiě)代碼的效率。調(diào)試工具如GDB、LLDB等，用于在程序運(yùn)行時(shí)進(jìn)行調(diào)試，可以查看變量值、執(zhí)行流程、設(shè)置斷點(diǎn)等。版本控制工具如Git、SVN等，用于管理項(xiàng)目代碼的版本和變更歷史，方便團(tuán)隊(duì)協(xié)作和代碼審查。編輯器與調(diào)試工具使用112024/3/2603基礎(chǔ)語(yǔ)法與數(shù)據(jù)類(lèi)型122024/3/26變量定義與初始化介紹如何在C語(yǔ)言中定義變量、初始化變量以及變量的作用域和生命周期。數(shù)據(jù)類(lèi)型詳細(xì)講解C語(yǔ)言中的基本數(shù)據(jù)類(lèi)型，如整型、浮點(diǎn)型、字符型等，以及復(fù)合數(shù)據(jù)類(lèi)型如數(shù)組、結(jié)構(gòu)體等。常量定義與使用闡述常量的概念及其在程序中的使用，包括字面常量、const修飾的常量等。變量、常量與數(shù)據(jù)類(lèi)型132024/3/26分類(lèi)介紹C語(yǔ)言中的運(yùn)算符，包括算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、位運(yùn)算符等。運(yùn)算符介紹講解表達(dá)式的概念及求值規(guī)則，包括優(yōu)先級(jí)、結(jié)合性等。表達(dá)式求值闡述復(fù)合賦值運(yùn)算符的使用及其與簡(jiǎn)單賦值運(yùn)算符的區(qū)別。復(fù)合賦值運(yùn)算符運(yùn)算符與表達(dá)式142024/3/26介紹C語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出庫(kù)stdio.h，包括常用的輸入輸出函數(shù)如printf、scanf等。標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出庫(kù)詳細(xì)講解格式化輸入輸出的方法，包括格式控制符的使用、輸入輸出寬度和精度的設(shè)置等。格式化輸入輸出闡述文件輸入輸出的基本概念和方法，包括文件的打開(kāi)、關(guān)閉、讀寫(xiě)等操作。文件輸入輸出010203輸入輸出函數(shù)152024/3/2604控制結(jié)構(gòu)與程序設(shè)計(jì)162024/3/26123按照代碼的書(shū)寫(xiě)順序，自上而下地執(zhí)行程序。順序結(jié)構(gòu)的概念通過(guò)賦值語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和傳遞。賦值語(yǔ)句的使用利用scanf和printf等函數(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入和輸出。輸入輸出函數(shù)的應(yīng)用順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)172024/3/26通過(guò)if語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)條件判斷，根據(jù)條件執(zhí)行不同的代碼塊。if語(yǔ)句的使用利用switch語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)多分支選擇結(jié)構(gòu)，提高代碼的可讀性。switch語(yǔ)句的應(yīng)用在一個(gè)選擇結(jié)構(gòu)內(nèi)部包含另一個(gè)選擇結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的邏輯判斷。選擇結(jié)構(gòu)的嵌套選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)182024/3/260102while循環(huán)的使用通過(guò)while循環(huán)實(shí)現(xiàn)當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu)，滿(mǎn)足條件時(shí)執(zhí)行循環(huán)體。do-while循環(huán)的…利用do-while循環(huán)實(shí)現(xiàn)直到型循環(huán)結(jié)構(gòu)，至少執(zhí)行一次循環(huán)體。for循環(huán)的掌握使用for循環(huán)實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)型循環(huán)結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化循環(huán)控制變量的設(shè)置和修改。循環(huán)的嵌套在一個(gè)循環(huán)內(nèi)部包含另一個(gè)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)多層循環(huán)控制。break和conti…通過(guò)break和continue語(yǔ)句控制循環(huán)的執(zhí)行流程，實(shí)現(xiàn)更靈活的循環(huán)控制。030405循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)192024/3/2605函數(shù)與模塊化設(shè)計(jì)202024/3/26示例intresult=add(2,3);調(diào)用了add函數(shù)，并將結(jié)果存儲(chǔ)在result變量中。函數(shù)定義在C語(yǔ)言中，函數(shù)是一段可以重復(fù)使用的代碼塊，用于執(zhí)行特定任務(wù)。函數(shù)定義包括函數(shù)名、參數(shù)列表和函數(shù)體。示例intadd(inta,intb){returna+b;}定義了一個(gè)名為add的函數(shù)，接受兩個(gè)整數(shù)參數(shù)并返回它們的和。函數(shù)調(diào)用通過(guò)函數(shù)名和傳遞給函數(shù)的參數(shù)來(lái)調(diào)用函數(shù)。調(diào)用函數(shù)時(shí)，程序?qū)⑻D(zhuǎn)到函數(shù)定義處執(zhí)行代碼，并在函數(shù)執(zhí)行完畢后返回到調(diào)用點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行。函數(shù)定義與調(diào)用212024/3/26參數(shù)傳遞在C語(yǔ)言中，函數(shù)參數(shù)可以通過(guò)值傳遞或指針傳遞。值傳遞是將參數(shù)的副本傳遞給函數(shù)，而指針傳遞則是將參數(shù)的地址傳遞給函數(shù)。局部變量在函數(shù)內(nèi)部定義的變量稱(chēng)為局部變量。它們只在函數(shù)執(zhí)行期間存在，并在函數(shù)返回時(shí)被銷(xiāo)毀。局部變量對(duì)于函數(shù)來(lái)說(shuō)是私有的，不同函數(shù)中的局部變量不會(huì)相互干擾。示例在`add`函數(shù)中定義的變量`a`和`b`是局部變量，只在`add`函數(shù)內(nèi)部有效。示例對(duì)于值傳遞，函數(shù)內(nèi)部對(duì)參數(shù)的修改不會(huì)影響原始變量的值；而對(duì)于指針傳遞，函數(shù)內(nèi)部可以通過(guò)指針修改原始變量的值。參數(shù)傳遞與局部變量222024/3/26示例一個(gè)程序可以分為輸入模塊、計(jì)算模塊和輸出模塊，每個(gè)模塊負(fù)責(zé)處理程序的某個(gè)方面。模塊化設(shè)計(jì)將程序劃分為獨(dú)立的功能模塊，每個(gè)模塊負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)特定的功能。模塊化設(shè)計(jì)可以提高代碼的可讀性、可維護(hù)性和可重用性。提高代碼的可讀性將代碼劃分為邏輯上相關(guān)的模塊可以使代碼結(jié)構(gòu)更清晰，易于理解。提高代碼的可重用性獨(dú)立的模塊可以在不同的程序中重復(fù)使用，提高了代碼的利用率。提高代碼的可維護(hù)性模塊化設(shè)計(jì)使得代碼更易于修改和擴(kuò)展，因?yàn)槊總€(gè)模塊的功能相對(duì)獨(dú)立。模塊化設(shè)計(jì)思想232024/3/2606數(shù)組與字符串處理242024/3/26一維數(shù)組的定義在定義數(shù)組時(shí)，可以直接對(duì)數(shù)組元素進(jìn)行賦值。數(shù)組的初始化數(shù)組的訪問(wèn)數(shù)組的遍歷01020403使用循環(huán)結(jié)構(gòu)遍歷數(shù)組元素，進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。通過(guò)指定數(shù)組元素類(lèi)型和數(shù)組長(zhǎng)度，在內(nèi)存中分配連續(xù)的空間。通過(guò)下標(biāo)訪問(wèn)數(shù)組元素，下標(biāo)從0開(kāi)始。一維數(shù)組定義及使用252024/3/26二維數(shù)組的定義通過(guò)指定數(shù)組元素類(lèi)型和二維數(shù)組的行數(shù)和列數(shù)，在內(nèi)存中分配連續(xù)的空間。二維數(shù)組的初始化在定義二維數(shù)組時(shí)，可以直接對(duì)數(shù)組元素進(jìn)行賦值。二維數(shù)組的訪問(wèn)通過(guò)行下標(biāo)和列下標(biāo)訪問(wèn)二維數(shù)組元素，下標(biāo)從0開(kāi)始。多維數(shù)組C語(yǔ)言支持多維數(shù)組，可以通過(guò)指定多維數(shù)組的維度和大小來(lái)定義多維數(shù)組。二維數(shù)組及多維數(shù)組262024/3/26使用scanf和printf函數(shù)進(jìn)行字符串的輸入和輸出。字符串處理函數(shù)字符串的輸入與輸出使用strlen函數(shù)獲取字符串的長(zhǎng)度。字符串的長(zhǎng)度使用strcpy函數(shù)將源字符串復(fù)制到目標(biāo)字符串中。字符串的復(fù)制使用strcat函數(shù)將兩個(gè)字符串連接起來(lái)。字符串的連接使用strcmp函數(shù)比較兩個(gè)字符串的大小關(guān)系。字符串的比較使用strstr函數(shù)在字符串中查找子串的位置。字符串的查找272024/3/2607指針與內(nèi)存管理282024/3/26指針運(yùn)算講解指針的算術(shù)運(yùn)算和關(guān)系運(yùn)算，如指針的加減、比較等。指針的間接引用闡述通過(guò)指針訪問(wèn)它所指向的變量的方法，包括指向變量的指針和指向指針的指針。指針定義與初始化介紹指針變量的定義和初始化方法，包括空指針和野指針的概念。指針概念及基本操作292024/3/26動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配函數(shù)講解內(nèi)存泄漏和野指針的概念、產(chǎn)生原因以及避免方法。內(nèi)存泄漏與野指針動(dòng)態(tài)內(nèi)存釋放闡述如何正確地釋放動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存，以避免內(nèi)存泄漏和資源浪費(fèi)。介紹C語(yǔ)言中用于動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配的函數(shù)，如malloc、calloc、realloc等，以及它們的用法和注意事項(xiàng)。動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配與管理302024/3/26指向數(shù)組的指針介紹指向數(shù)組的指針的概念和用法，包括通過(guò)指針訪問(wèn)數(shù)組元素的方法。字符串的指針表示闡述字符串在C語(yǔ)言中的表示方法，包括字符串常量、字符數(shù)組和字符指針等。字符串操作函數(shù)介紹C語(yǔ)言中常用的字符串操作函數(shù)，如strcpy、strcat、strlen等，以及它們的用法和實(shí)現(xiàn)原理。指針在數(shù)組和字符串中的應(yīng)用312024/3/2608文件操作與數(shù)據(jù)處理322024/3/26文件指針在C語(yǔ)言中，文件操作通過(guò)文件指針進(jìn)行，它是一個(gè)指向文件的指針變量。文件讀寫(xiě)模式包括"r"（讀模式）、"w"（寫(xiě)模式）、"a"（追加模式）等。文件打開(kāi)與關(guān)閉使用fopen()函數(shù)打開(kāi)文件，并返回一個(gè)文件指針；使用fclose()函數(shù)關(guān)閉文件。文件定義文件是存儲(chǔ)在外部介質(zhì)上的數(shù)據(jù)集合，通常以文本或二進(jìn)制形式存在。文件基本概念及操作方式332024/3/26文本文件讀寫(xiě)使用fscanf()和fprintf()函數(shù)進(jìn)行文本文件的讀寫(xiě)操作。文件定位與隨機(jī)訪問(wèn)使用fseek()函數(shù)實(shí)現(xiàn)文件定位，ftell()函數(shù)返回當(dāng)前文件位置。二進(jìn)制文件讀寫(xiě)使用fread()和fwrite()函數(shù)進(jìn)行二進(jìn)制文件的讀寫(xiě)操作。文件讀寫(xiě)操作示例342024/3/26數(shù)據(jù)排序使用冒泡排序、選擇排序、插入排序等算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算數(shù)據(jù)集中元素的最大值、最小值、平均值等統(tǒng)計(jì)指標(biāo)。數(shù)據(jù)查找使用線性查找、二分查找等算法在數(shù)據(jù)集中查找特定元素。數(shù)據(jù)排序、查找和統(tǒng)計(jì)方法352024/3/2609數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法基礎(chǔ)362024/3/26順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)講解線性表的順序存儲(chǔ)方式，包括靜態(tài)分配和動(dòng)態(tài)分配兩種方法，并分析其優(yōu)缺點(diǎn)。鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)詳細(xì)介紹線性表的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)，包括單鏈表、雙向鏈表和循環(huán)鏈表等，并給出相應(yīng)的操作實(shí)現(xiàn)。線性表的定義與基本操作介紹線性表的概念、特點(diǎn)，以及基本的操作如插入、刪除、查找等。線性表及其操作實(shí)現(xiàn)372024/3/26樹(shù)的基本概念樹(shù)和圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介介紹樹(shù)的定義、基本術(shù)語(yǔ)以及樹(shù)的表示方法。二叉樹(shù)及其性質(zhì)重點(diǎn)講解二叉樹(shù)的概念、性質(zhì)以及二叉樹(shù)的遍歷算法。介紹圖的定義、基本術(shù)語(yǔ)以及圖的表示方法，包括鄰接矩陣和鄰接表等。圖的基本概念382024/3/26遞歸算