1高級語言程序設(shè)計第1章C語言基礎(chǔ)知識.ppt第2章C語言的基本控制結(jié)構(gòu).ppt第3章計算機算法初步.ppt第4章數(shù)據(jù)的組織結(jié)構(gòu)（一）.ppt第5章程序的組織結(jié)構(gòu).ppt第6章基于指針的程序設(shè)計.ppt第7章數(shù)據(jù)的組織結(jié)構(gòu)（二）.ppt第1章C語言基礎(chǔ)知識1.3數(shù)據(jù)類型、常量、變量、輸入輸出與基本運算1.2C程序的基本結(jié)構(gòu)和運行過程

1.1計算機與程序設(shè)計語言1.4標準函數(shù)和EasyX庫函數(shù)1.1計算機與程序設(shè)計語言計算機系統(tǒng)的基本組成包括計算機硬件和計算機軟件。硬件指構(gòu)成計算機系統(tǒng)的元器件、部件和設(shè)備，其中包括運算器、控制器、存儲器、輸入和輸出設(shè)備,運算器和控制器是計算機的核心部分，人們將它們稱為中央處理器（CPU）。軟件是用戶操縱計算機的接口界面，通常，按照應(yīng)用層次可以將軟件劃分成系統(tǒng)軟件、支撐軟件和應(yīng)用軟件三個層次。程序設(shè)計程序設(shè)計是指設(shè)計、編寫和調(diào)試程序的方法與過程，大致經(jīng)歷了以下幾個階段。1）面向計算機的程序設(shè)計2）面向過程的程序設(shè)計3）面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計程序設(shè)計語言程序設(shè)計語言是用于編寫計算機程序的語言。按照語言級別可以將它分為兩個類別：低級語言和高級語言。低級語言是一種與特定計算機體系結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的程序設(shè)計語言，主要包括機器語言和匯編語言。

高級語言是一類采用接近數(shù)學(xué)語言，并力求與具體機器無關(guān)的程序設(shè)計語言形式，它具有描述能力強，便于閱讀理解，易于修改維護等特點。C語言支持結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計，C++語言和Java語言支持面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計。6CC++Java0100100100110110100000111001101000110001計算機程序員機器語言編譯器程序設(shè)計語言C語言發(fā)展過程及特點C語言是應(yīng)用最廣的一種高級程序設(shè)計語言，由美國貝爾實驗室的D.Ritchie設(shè)計，最早用于書寫UNIX操作系統(tǒng)。C語言本身比較簡單，具有簡明的數(shù)據(jù)定義和流程控制機制。它提供的函數(shù)機制用于描述程序模塊，使得開發(fā)者可以通過模塊的組合來構(gòu)造結(jié)構(gòu)化的復(fù)雜程序，并且允許軟件系統(tǒng)不同程序模塊的分別開發(fā)。同時，C語言支持底層程序設(shè)計。利用C語言提供的指針等功能，可以面向計算機硬件，直接描述內(nèi)存單元的地址運算和二進制運算，從而編制出高性能的計算程序和控制程序。1.2C程序的基本結(jié)構(gòu)和運行過程

C程序是由若干個函數(shù)組成的，每個函數(shù)用于描述一項操作的具體實現(xiàn)過程。任何一個完整的C程序都必須有且僅有一個名為main的主函數(shù)。當程序運行后，系統(tǒng)將率先自動調(diào)用主函數(shù)。例1：文本行的輸出#include<stdio.h>main(){printf(“\nThisisaCprogram.”);}主函數(shù)（程序入口）標準函數(shù)（用于輸出）頭文件字符串換行符例2：計算1~100的整數(shù)和

#include<stdio.h>main(){inti,sum;

sum=0; for(i=1;i<=100;i++){/*循環(huán)*/ sum=sum+i;}printf("\n1+2+3+...+99+100=%d",sum); }說明變量i,sum是整數(shù)類型賦值輸出格式控制注釋例3：通過鍵盤輸入兩個整數(shù)，輸出其中較大的整數(shù)

#include<stdio.h>intmaxValue(intx,inty){intmax;

if(x>y)max=x;elsemax=y;returnmax;}

main(){intx,y,z;

printf("Enter2integers:");scanf("%d%d",&x,&y);z=maxValue(x,y);printf("Thelargervalueis%d.",z);}運行C程序的基本過程VisualStudio2010集成環(huán)境1、用戶界面2、創(chuàng)建工程

3、創(chuàng)建文件

4、編譯、連接和運行

5、運行界面Dev-C++集成環(huán)境1、用戶界面2、創(chuàng)建一個新文件或打開一個已經(jīng)存在的C源文件3、編譯、運行

4、運行界面1.3數(shù)據(jù)類型、常量、變量、輸入輸出與基本運算基本數(shù)據(jù)類型與數(shù)據(jù)的表示1、整型：整型指不帶小數(shù)點的數(shù)據(jù)類型。例如，123、-89、0。常用的整型是基本整型int。對于32位系統(tǒng)，int類型的數(shù)據(jù)用4字節(jié)（32位二進制位）表示，字節(jié)（32位二進制位）表示，包括1位符號，有效位數(shù)為31位，取值范圍為-2

147

483

648～2

147

483

647。2、實型

實型是指帶小數(shù)點的數(shù)據(jù)類型。例如，78.34、0.0、-765.2、76.0。在C語言中，常用的實型是雙精度型，用double表示。double類型的數(shù)據(jù)用8字節(jié)（64位二進制位）表示，包括1位符號，11位指數(shù)和52位尾數(shù)，

取值范圍為-1.797

693

134

862

32E308～1.797

693

134

862

32E308。3、字符型字符型是指其值僅含有一個字符的數(shù)據(jù)類型。在C語言中，字符類型的名稱是char，字符值用一對單引號括起來，并且每個字符對應(yīng)一個ASCII編碼，用1個字節(jié)（8位二進制位）表示。例如，‘0’、‘B’、‘#’對應(yīng)的ASCII編碼分別為48、66和35。

常量

常量是指在程序運行過程中始終不發(fā)生變化的量。1、整型常量

在C語言中，整型常量常用十進制形式。例如，120、3

270、-987、2、實型常量

在C語言中提供了兩種實型常量的書寫形式。一種是十進制小數(shù)形式，一種是指數(shù)形式。十進制小數(shù)形式：123.45、509.0、-0.98、0.0指數(shù)形式：1.87E+10表示1.87

10103、字符常量

字符常量由一對單引號（

）括起來，其內(nèi)部存儲表示是相應(yīng)字符的ASCII編碼。普通字符：例如：

P

、

@

、

9

轉(zhuǎn)義符是指用一個反斜杠（\）后跟一個特定字符或一個八進制或十六進制數(shù)值表示的字符。例如：

\n,\101

4、字符串常量

字符串常量用一對雙引號（

）括起來。例如：

ThisisaCprogram.

、

3871

和

K

都是字符串常量。變量變量是指其值可以改變的量，每個變量代表了不同的存儲單元。C語言規(guī)定：程序中的每一個變量，必須先定義后使用定義變量的語法格式為：<數(shù)據(jù)類型><變量名>[，<變量名>[，<變量名>...]]；例如：intcount;C語言規(guī)定：變量名用標識符表示。標識符是由字母、數(shù)字和下劃線（_）組成的字符序列，其中第1個字符必須是字母，字母需要區(qū)分大小寫。變量的賦值變量定義之后并沒有一個確切的初始值,變量賦值就是將變量所屬數(shù)據(jù)類型的某個數(shù)值（介于取值范圍之中）放入系統(tǒng)為這個變量分配的存儲空間中的操作。在定義變量的同時為變量賦予一個初始值。

<數(shù)據(jù)類型><變量名>=<常量表達式>；例如：intdata=100;通過賦值操作為變量賦值。

<變量名>=<表達式>

例如：x=64;例4：根據(jù)圓半徑，計算圓的面積和周長。

#include<stdio.h>main(){doubleradius,area,perimeter;radius=20; area=radius*radius*3.14159;perimeter=2*radius*3.14159;printf("Theradiusofthecircleis%lf\n",radius);printf("Theareaofthecircleis%lf\n",area); printf("Theperimeterofthecircleis%lf\n",perimeter);}基本的輸入輸出1、字符的非格式化輸入getchar()

基本執(zhí)行過程為：等待用戶從標準輸入設(shè)備—鍵盤輸入一個字符。如果輸入成功，函數(shù)返回這個字符的ASCII編碼。例如：charch;ch=getchar();2、字符的非格式化輸出putchar()

putchar(ch)，輸出參數(shù)ch代表的字符。例5：通過鍵盤輸入兩個字符，分別在兩行上顯示這兩個字符，每行顯示2次。#include<stdio.h>

main(){charch; /*定義變量ch*/

ch=getchar(); /*從鍵盤讀取一個字符*/putchar(ch); /*在屏幕上顯示2次輸入的字符*/putchar(ch);putchar('\n'); /*在屏幕上顯示換行*/ch=getchar(); /*從鍵盤讀取下一個字符*/putchar(ch); /*繼續(xù)在屏幕上顯示2次輸入的字符*/putchar(ch);putchar('\n'); /*在屏幕上顯示換行*/}3、格式化輸入scanf()scanf(<格式控制字符串>，<變量地址>，<變量地址>...);例如：scanf(“%d%d%f%f”,&x,&y,&f1,&f2);常用的格式控制說明符由“%”后跟一個特定字符或字符序列組成“%d”表示這個位置應(yīng)該輸入一個十進制整型數(shù)值；“%c”表示這個位置應(yīng)該輸入一個字符；“%f”表示這個位置應(yīng)該輸入一個實型數(shù)值，“%ld”表示這個位置應(yīng)該輸入一個長整型數(shù)值<變量地址>是準備用來存放輸入數(shù)據(jù)的變量地址。例如，&a、&value分別表示變量a、value的存儲地址例6：將輸入的角度轉(zhuǎn)換成弧度。#include<stdio.h>main(){intdegree; doubleradian;

printf("Enterdegree<int>:");scanf("%d",°ree);radian=3.14159*degree/180;printf("%ddegreesequalto%lfradians.",degree,radian);}

4、格式化輸出printf()

printf(<格式控制字符串>，<表達式>，<表達式>...);例如：printf(“Thisvalueis%d\n”,x);<格式控制字符串>的含義與scanf()函數(shù)相同。但在這里，還可以包含一些直接顯示的字符串。printf()函數(shù)的基本功能是將每個表達式的結(jié)果按照格式控制說明符的規(guī)則顯示到標準輸出設(shè)備——顯示器上。格式控制說明符需要與將要輸出的表達式一一對應(yīng)。在很多情況下，人們希望能夠更加準確地控制每個數(shù)值輸出時所占據(jù)的列數(shù)，為此，C語言提供了相應(yīng)的功能。其格式為：%m和%m.nm表示數(shù)值輸出時在屏幕上占據(jù)的列數(shù)，又稱為場寬，n表示輸出實型數(shù)值時小數(shù)點后的位數(shù)例如：

inta=365;charc='Z’;doublee=7865.298;printf("%6d%3c%12.6lf",a,c,e);算術(shù)運算符加（+）、減（-）、乘（*）、除（/）、取余（%）注意：*不能省略%(求余)運算對象只能是整型整型／整型相當于取整，一個為實型即為除法C語言允許char類型的變量或常量參與各種算術(shù)運算，但在運算時，它將被看成一個整型數(shù)值，其值為字符對應(yīng)的ASCII編碼。例如：‘A’+32等于用大寫字符’A’的ASCII編碼65與32相加結(jié)果為9737/兩個整數(shù)相除，結(jié)果仍為整數(shù)

5/2

的結(jié)果為2

5.0/2的結(jié)果為2.5

%求余運算判奇偶時用此運算符

5%3的結(jié)果為23%5的結(jié)果為

3#include<stdio.h>main(){intd1,d2,d3,d4,value;

printf("Enter4characters:");d1=getchar()-'0'; /*輸入數(shù)字字符，并轉(zhuǎn)換為個位數(shù)*/d2=getchar()-'0';d3=getchar()-'0';d4=getchar()-'0';value=d1*1000+d2*100+d3*10+d4; printf("Thevalueis%d\n",value); /*輸出結(jié)果*/}

例7：將連續(xù)輸入的4個數(shù)字字符拼成一個int類型的數(shù)值。自增、自減運算符++--++--可以實現(xiàn)變量的加1、減1操作。這兩個運算符既可以置于變量的前面，也可以置于變量的后面。也就是說，++i、--i、i++、i--、都是正確的書寫形式，它們的區(qū)別只有在表達式中才能夠顯現(xiàn)出來。a=10;b=++a;

表達式的值取修改后的值a為11，b為11a=10;b=a++;

表達式的值取修改前的值a為11，b為10算術(shù)表達式算術(shù)表達式是指僅包含算術(shù)運算符或自加（++）、自減（--）運算符的表達式。算術(shù)表達式的結(jié)果一定是數(shù)值類型的，即整型或?qū)嵭虲語言規(guī)定，在書寫表達式時，應(yīng)該遵循下列規(guī)則：（1）所有內(nèi)容都必須寫在一行上，例如：必須寫成7/8（2）在表達式中只允許使用圓括號。為了確保表達式中的每個運算符能夠按照所期望的順序進行計算，應(yīng)該適當?shù)靥砑永ㄌ枴＃?）表達式中的乘號（*）不允許省略，例如：(a+1)(a-1)必須寫成(a+1)*(a-2)C語言提供了大量標準函數(shù)，包括前面介紹過的getchar、putchar、printf、scanf等輸入/輸出函數(shù)，也包括各種數(shù)學(xué)計算函數(shù)。1.4標準函數(shù)和EasyX庫函數(shù)數(shù)學(xué)標準函數(shù)函數(shù)原型 功能描述intabs(intx);返回int型x的絕對值doublefabs(doublex);返回double型x的絕對值doublesin(doublex);返回x的正弦，x是弧度doublecos(doublex);返回x的余弦，x是弧度doubletan(doublex);返回x的正切，x是弧度doubleexp(doublex);返回exdoublepow(doublex,doubley);返回xydoublesqrt(doublex);返回x的開平方doublefloor(doublex);返回小于x的最大整數(shù)doubleceil(doublex);返回大于x的最小整數(shù)#include<stdio.h> #include<math.h> /* 引入數(shù)學(xué)函數(shù)的聲明*/

main(){ inta,b,c; doubleS,A,B,AB; printf("輸入兩個角度和一個邊長:"); scanf("%d%d%d",&a,&b,&c); /*輸入兩個角和一條邊 */ A=3.14159*a/180; /*轉(zhuǎn)換為弧度*/ B=3.14159*b/180; AB=3.14159*(a+b)/180; S=c*c*sin(A)*sin(B)/sin(AB)/2; /*計算三角形面積*/ printf("\nS=%lf\n",S);}例8：三角形面積的計算。函數(shù)原型功能描述HWNDinitgraph(intwidth,intheight,intflag=0);初始化一個寬width高height的繪圖環(huán)境，返回窗口句柄voidcleardevice();用當前背景色清空屏幕voidclosegraph();關(guān)閉繪圖環(huán)境voidcircle(intx,inty,intradius);繪制以(x,y)為圓心，半徑為radius的圓voidellipse(intleft,inttop,intright,intbottom);以(left,top)為左上角，(right,bottom)為右下角形成的矩形為外接矩形，繪制一個空心橢圓voidrectangle(intleft,inttop,intright,intbottom);以(left,top)為左上角，(right,bottom)為右下角，繪制一個空心矩形voidpolygon(constPOINTpts[],intnum);以數(shù)組pts中的num個點作為頂點，繪制一個空心的橢圓voidmoveto(intx,inty);設(shè)置繪圖當前點為(x,y)voidlineto(intx,inty);在當前點和(x,y)之間繪制直線，并設(shè)置(x,y)為當前點voidline(intx1,inty1,intx2,inty2);從繪圖點(x1,y1)到(x2,y2)繪制一條直線voidputpixel(intx,inty,COLORREFcolor);在指定點(x,y)繪制一個顏色為color的像素點voidouttextxy(intx,inty,LPCTSTRtext);在指定點(x,y)輸出text給定的字符串EasyX函數(shù)第2章C語言的基本控制結(jié)構(gòu)2.3循環(huán)結(jié)構(gòu)2.2選擇結(jié)構(gòu)2.1順序結(jié)構(gòu)2.1順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)是指按照語句的書寫順序依次執(zhí)行每條語句的語句結(jié)構(gòu)。2.2選擇結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)是指根據(jù)某些數(shù)據(jù)的取值或計算結(jié)果選取不同操作的處理方式。選擇結(jié)構(gòu)的描述由兩個基本部分組成，一是對選擇條件的描述；二是對處理分支的描述。

關(guān)系運算與邏輯運算

關(guān)系運算符運算符><>=<===!=功能大于小于大于等于小于等于等于不等于

邏輯運算符邏輯運算符&&||!功能邏輯與邏輯或邏輯非注意：對于數(shù)學(xué)表示形式0<a<10，不能直接地采用這種方式書寫，而需要將它分解成兩個關(guān)系運算，即分解成0小于a并且a小于10，并按照下列格式書寫：0<a&&a<10例如，對于邏輯表達式x>=0&&y++，如果x小于0，將不計算y++。對于邏輯表達式x>=0||y++，如果x大于或等于0，將不計算y++if語句

if(<條件表達式>)<真分支語句>if語句

if(<條件表達式>)<真分支語句>else<假分支語句>if(num<0){ value =-num;}else{ value =num;}value=num;if(num<0){ value =-num;}例1：北京地鐵票價的計算。#include<stdio.h>main(){ doublenum; intprice; printf("請輸入千米數(shù)（實數(shù)）:"); scanf("%lf",&num); if(num>=0&&num<=6) price=3; elseif(num>6&&num<=12) price=4; elseif(num>12&&num<=22) price=5; elseif(num>22&&num<=32) price=6; elseif(num>32) price=(num-32)/20+7; if(num<=0) printf("非法輸入！\n"); else printf("票價是%d元\n"，price); }多路選擇和switch語句

switch(<表達式>){case<常量>: <語句序列>case<常量>: <語句序列>......case<常量>: <語句序列>default: <語句序列>}執(zhí)行的基本過程：首先計算充當開關(guān)角色的表達式；然后，根據(jù)計算結(jié)果進行控制的轉(zhuǎn)移，即用開關(guān)值與下面每個case語句中的常量進行比較；如果開關(guān)值等于某個常量，則執(zhí)行該case語句中的語句序列；如果不存在等于開關(guān)值的case常量，則執(zhí)行default語句中的語句序列。

在switch語句中，所有的case常量不允許重復(fù)。在實際應(yīng)用中，經(jīng)常將break語句作為每個case分支的語句序列的最后一條語句，以表示該分支的計算結(jié)束，并隨后跳出switch語句，終止switch語句的繼續(xù)執(zhí)行。例2：通過鍵盤讀取兩個復(fù)數(shù)和運算符，完成復(fù)數(shù)運算的操作，并輸出計算的結(jié)果。#include<stdio.h>intmain(){ doublea,b,c,d,x,y,t; charop; /*保存運算符*/ printf(“\nEnterthefirstcomplexnumber:”); scanf(“%lf%lf”,&a,&b); getchar();printf(“\nEnteraoperator:”); scanf(“%c”,&op); /*輸入運算符*/ printf(“\nEnterthesecondcomplexnumber:”); scanf(“%lf%lf”,&c,&d);

switch(op){ /*檢查運算符*/

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}printf("Theresultis%lf+%lfi\n",x,y);}

case'+': x=a+c; y=b+d; break; case'-': x=a-c; y=b-d; break; case'*': x=a*c-b*d; y=b*c+a*d; break; case'/': t=c*c-d*d; if(t==0){ printf("Thedenominatoris0.\n"); return 0; } x=(a*c+b*d)/t; y=(b*c-a*d)/t; break; default: printf("Invalidationoperator.\n"); return 0; 2.3循環(huán)結(jié)構(gòu)while語句語法格式：while(<條件表達式>)<語句>例3：從鍵盤輸入10個整數(shù)，計算它們的平均值

#include<stdio.h>main(){ intsum=0,i=1; intx;/*保存當前輸入的數(shù)據(jù)*/ printf(“\nEnter10integers:”); while(i<=10){ scanf(“%d”,&x); /*讀入整數(shù)x*/ i++; /*累加已輸入的數(shù)據(jù)個數(shù)*/ sum=sum+x; /*累加輸入的數(shù)據(jù)總和*/ } printf(“Theaveragevalueis%lf\n”,sum*1.0/(i-1));}for語句

語法格式：for(<初值表達式>;<條件表達式>;<增量表達式>)<語句>例4：從鍵盤讀入5個字符，找出其中ASCII值最大的字符，并將該字符輸出10次。#include<stdio.h>main(){ inti,x,max=0; for(i=0;i<5;i++){ x=getchar(); if(x>max) max=x; } for(i=0;i<10;i++) putchar(max); }dowhile語句語法格式：do<循環(huán)體語句>while(<條件表達式>);

例 intch,num=0; do{ ch=getchar(); if(ch>='0'&&ch<='9') num++; }while(ch!='\n');

#include<stdio.h>#include<math.h>#include<graphics.h>#include<conio.h>

intmain(){ doubleA,w,q,k; intx,y;

printf("請輸入正弦曲線的振幅、角速度、初相和偏距:\n"); scanf("%lf%lf%lf%lf",&A,&w,&q,&k);

initgraph(640,480); setorigin(40,240); line(-40,0,600,0); line(0,240,0,-240); setaspectratio(1.0,-1.0); for(x=0;x<640;x+=10){ y=A*sin(w*x+q)+k; if(x==0) moveto(x,y); else lineto(x,y); } _getch(); closegraph(); return0;}第3章計算機算法初步

3.3遞推與迭代法3.2窮舉法3.1算法的概念3.1算法的概念利用計算機求解問題的一般過程（1）問題分析階段（2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計階段（3）算法設(shè)計階段（4）編碼與調(diào)試階段

算法描述在計算機科學(xué)的發(fā)展過程中，人們已經(jīng)提出了很多種類的算法描述方法。一種是自然語言的描述方法。鑒于自然語言本身過于靈活且又缺乏嚴謹性，所以容易產(chǎn)生理解上的歧義。還有一種算法的圖形描述方式——流程圖。它采用一些標準的圖形符號描述算法的操作過程，從而避免了人們對非形式化語言的理解差異。

起止框I/O框處理框判斷框調(diào)用框連接框有向邊

常用流程圖符號例1：求解一元二次方程問題分析假設(shè)一元二次方程可以書寫成ax2+bx+c=0。可以看出，任何一個一元二次方程都由三個系數(shù)a、b、c惟一確定，所以，首先需要用戶輸入三個系數(shù)，然后再根據(jù)一元二次方程的求解規(guī)則計算最終的結(jié)果，并將結(jié)果顯示輸出。算法描述

#include<stdio.h>#include<math.h>main(){ inta,b,c,t; printf(“Inputa,b,c:”); scanf(“%d%d%d”,&a,&b,&c); t=b*b–4*a*c; if(t<0) printf(“Nosolution\n”); elseif(t==0) printf(“X=%lf\n”,-b/(2.0*a)); else{ doublet0; t0=sqrt((double)t); printf(“X1=%lf,X2=%lf\n”,(-b+t0)/(2*a),(-b-t0)/(2*a));} }程序代碼

3.2窮舉法概述窮舉法，又稱為枚舉法，是人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫囊环N求解問題的方法。窮舉法的核心在于明確問題的所有可能性，并針對每種可能情況逐個進行判斷，最終找出正確問題的答案。

窮舉法應(yīng)用實例1：素數(shù)的判斷

所謂素數(shù)是指僅能被1和自身整除，且大于等于2的數(shù)值。判斷一個給定的數(shù)值是否是素數(shù)是窮舉法的典型實例。

例2：判斷給定整數(shù)是否是素數(shù)。問題分析為了檢查一個整數(shù)是不是素數(shù)，可以采用窮舉法。假設(shè)給定的整數(shù)用x表示，則判斷過程就是確認x不能整除以2~x-1之間的任何整數(shù)。這就需要一一列舉出2~x-1之間的每個整數(shù)進行排查。

NY開始輸入x2

tt<xt加1x%t==0結(jié)束輸出“不是素數(shù)”輸出“是素數(shù)”YNt==xYN算法描述

#include<stdio.h>main(){ intx,t; printf(“Enteraninteger:”); scanf(“%d”,&x); for(t=2;t<x;t++) /*列舉小于x大于1的所有整數(shù)*/ if(x%t==0) break; if(t==x) /*是否通過循環(huán)條件出口*/ printf(“%disprime\n”,x); else printf(“%disn’tprime\n”,x);}程序代碼

窮舉法應(yīng)用實例2：百錢買百雞

“百錢買百雞”是我國古代數(shù)學(xué)家張丘建提出的一個著名的數(shù)學(xué)問題。假設(shè)某人有錢百枚，希望買一百只雞；不同的雞價格不同，公雞5枚錢一只，母雞3枚錢一只，而小雞3只1枚錢。試問：如果用百枚錢買百只雞，可以包含幾只公雞、幾只母雞和幾只小雞。

例3：百錢買百雞。

問題分析從題目要求可知：公雞、母雞和小雞的數(shù)量是有限的，都不會超過100。通過對不同數(shù)量的公雞、母雞和小雞進行組合，可以計算出購買這些雞所用的花費，但這個題目要求找出那些花費正好100枚且雞的總數(shù)也為100只的情況。因此，可以采用窮舉法，將不同的公雞、母雞和小雞的數(shù)量枚舉一遍，找出那些符合題目要求的解。

算法描述

#include<stdio.h>#include<math.h>

main(){intx,y,z;

for(x=0;x<=100/5;x++)for(y=0;y<=100/3;y++) for(z=0;z<=100;z++){ if(x+y+z==100&&15*x+9*y+z==300) printf(“x=%d,y=%d,z=%d\n”,x,y,z); }}程序代碼

3.3遞推與迭代法概述遞推常用于序列數(shù)據(jù)的計算。其基本策略是用已知結(jié)果和特定關(guān)系（遞推公式）計算中間值。采用遞推法進行問題求解的關(guān)鍵在于找出遞推公式和邊界條件。迭代也是計算機數(shù)值計算的一種基本算法，其基本策略是從初值出發(fā)，不斷計算問題的近似解。遞推與迭代法應(yīng)用實例1：等比數(shù)列求和

所謂等比數(shù)列是指在一組數(shù)據(jù)中，后項和前項之前存在著一個固定的比例關(guān)系。例如：整數(shù)序列3、15、75、375的初值是3，后項與前項是5倍的關(guān)系，即前項乘以5得到后項。本題要求給定等比序列的首項和比例，計算這個數(shù)列的前10項之和。例4：等比數(shù)列求和。

問題分析等比數(shù)列的遞推公式為：

itemi =itemi-1*ratio

后項等于前項乘以比例值sumi =sumi-1+itemi

前i項之和等于前i-1項之和加當前項由于在重復(fù)上述遞推計算之前，需要將第1項的值累加到sum中，所以，需要先將item存入sum中。算法描述

#include<stdio.h>main(){ intitem,ratio,sum,i; printf(“\nEnterthefirstitemandratio:”); scanf(“%d%d”,&item,&ratio);

sum=item; for(i=1;i<10;i++){ item*=ratio; sum+=item; } printf(“Sumof10itemsis%d\n”,sum);}程序代碼

遞推與迭代法應(yīng)用實例2：求圓周率π圓周率π的計算公式為：π=4–4/3+4/5–4/7+4/9–4/11+…例5：求圓周率π。問題分析圓周率π的計算公式為：π=4–4/3+4/5–4/7+4/9–4/11+…圓周率是通過將數(shù)列4、-4/3、4/5…求和得到的。在這個數(shù)列中，每個數(shù)據(jù)項的取值與前一項及該項的序號存在著一定的關(guān)系?？梢酝ㄟ^迭代，逐個計算出每一個數(shù)據(jù)項，再將它們累加起來。為了滿足要求的精度，可以通過檢查數(shù)據(jù)項的大小來控制循環(huán)的終止。由于數(shù)據(jù)項的絕對值是遞減的，且相鄰項的符號不同，如果第n個數(shù)據(jù)項的絕對值已經(jīng)小于精度值，則前n項之和一定已經(jīng)滿足精度要求了。算法描述

#include<stdio.h>#include<math.h>

main(){ inti=1,sign=1; doublePI=0.0,item; do{ item =sign*4.0/(2*i++-1); sign =-sign; PI +=item; }while(fabs(item)>1e-4); /*數(shù)據(jù)項精度控制循環(huán)*/

printf(“PI=%lf\n”,PI); }程序代碼

第4章數(shù)據(jù)的組織結(jié)構(gòu)（一）

4.3字符串的組織

4.2使用一維數(shù)組組織數(shù)據(jù)的應(yīng)用實例

4.1數(shù)組類型

4.4字符串處理函數(shù)及應(yīng)用實例

4.5二維數(shù)組

4.1數(shù)組類型數(shù)組類型的應(yīng)用背景（1）同時存在若干個用來描述同一性質(zhì)且不同個體的數(shù)據(jù)。（2）只有將這些數(shù)據(jù)組織在一起形成批量數(shù)據(jù)，共同參與處理，很多操作才具有實際意義。例如：要將表示每個學(xué)生考試成績的所有整型數(shù)據(jù)組織在一起，以便共同參與諸如統(tǒng)計考試成績的分布情況、按照考試成績由高到低排名等一系列的操作。一維數(shù)組類型的定義

定義格式：<元素類型><數(shù)組變量名>[<元素數(shù)量>]；例如：intvote[10];C語言規(guī)定：數(shù)組的下標從0開始，因此，表示這10個數(shù)據(jù)的下標為0~9

在C程序中，系統(tǒng)將會為每個數(shù)組型變量分配一片連續(xù)的存儲空間，所需要分配的存儲空間總數(shù)將取決于包含的元素個數(shù)和每個元素需要的存儲空間。

一維數(shù)組的初始化基本格式為：<元素類型><數(shù)組變量名>[<元素數(shù)量>]={<元素初值1>，<元素初值2>，......，<元素初值n>}；例如：doublescore[5]={9.2,9.1,8.7,9.1,8.5};說明：1）為數(shù)組型變量中的每一個元素都提供了一個初始值。此時，可以省略方括號內(nèi)的數(shù)組元素數(shù)量。系統(tǒng)將根據(jù)花括號中包含的初值數(shù)目推測出數(shù)組含有的元素數(shù)量。

floatscore[]={9.2,9.1,8.7,9.1,8.5};2）對數(shù)組型變量的前面若干個元素賦予初值。此時可以使用下面這種書寫形式：

intletter[26]={10,9,8,7};

它的執(zhí)行結(jié)果是：將10、9、8、7分別賦予letter數(shù)組中下標為0、1、2、3的元素，后面的所有元素賦予初值0。

3）將數(shù)組型變量中的每一個元素賦予初值0。此時，可以使用下面這種簡化的書寫形式：

intvote[10]={0};一維數(shù)組元素的引用及基本操作數(shù)組元素的引用<數(shù)組變量名>[<下標表達式>]數(shù)組的賦值利用賦值語句為數(shù)組賦值

for(i=0;i<10;i++){vote[i]=0;}調(diào)用標準輸入函數(shù)為數(shù)組賦值

for(i=0;i<13;i++){scanf(“%f”,&score[i]);}數(shù)組的輸出

for(i=0;i<10;i++){printf(“%5d”,vote[i]);}查找問題

查找是指根據(jù)某個給定的條件，在一組數(shù)據(jù)中搜索是否存在滿足該條件的數(shù)據(jù)的過程。4.2使用一維數(shù)組組織數(shù)據(jù)的應(yīng)用實例例1：已知某個班級35名學(xué)生的某門課程的考試成績。請編寫一個程序，查看在這個班級中是否存在不及格的學(xué)生。

問題分析用一維數(shù)組記錄每位學(xué)生的考試成績，下標表示每個學(xué)生的編號，元素內(nèi)容表示考試成績。查找可以通過從前往后依次查看每個元素內(nèi)容的過程實現(xiàn)。算法描述

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<time.h>#defineNUM35/*學(xué)生人數(shù)*/main(){ intscore[NUM]; inti;/*隨機產(chǎn)生35個考試成績*/srand(time(0));for(i=0;i<NUM;i++){ score[i]=rand()%100; } /*顯示35名學(xué)生的考試成績*/ for(i=0;i<NUM;i++){ printf("\nNo.%d:%d",i+1,score[i]); }程序代碼

/*順序查找是否存在不及格的學(xué)生*/ for(i=0;i<NUM;i++){ if(score[i]<60)break; }

/*輸出查找結(jié)果*/ if(i<NUM) printf("\nNotallpass."); else printf("Allpass.");}例2：已知一個按非遞減有序排列的整型數(shù)列（12,23,30,45,48,50,67,82,91,103）。請編寫一個程序，查找其中是否存在與給定key相等的數(shù)值。

算法描述

#include<stdio.h>#defineNUM10main(){intvalue[NUM]={12,23,30,45,48,50,67,82,91,103};/*非遞減整型數(shù)列*/intlow,high,mid,key;printf("\nEnterakey:"); /*輸入查找的數(shù)值*/scanf("%d",&key);low=0; high=NUM-1;while(low<=high){ mid=(low+high)/2; if(value[mid]==key) break; if(value[mid]<key)low=mid+1; elsehigh=mid-1;}if(low<=high) printf("\n%disfoundat%d.",key,mid); /*確認break出口*/else printf("\n%disnotfound.",key); /*確認循環(huán)正常出口*/}程序代碼

排序問題

將一組無序的數(shù)列重新排列成非遞減或非遞增的順序是一種經(jīng)常需要的操作。例如，在管理學(xué)生成績的應(yīng)用程序中，可以用一個數(shù)列表示一個班級的學(xué)生成績，并按照從高到低的順序重新排列，以便確定獲得獎學(xué)金的學(xué)生。

例3：假設(shè)用戶通過鍵盤輸入一個整型數(shù)列。請編寫一個程序，將其按照從小到大的順序重新排列。問題分析（選擇排序）首先從n個數(shù)據(jù)中選擇一個最小的數(shù)據(jù)，并將它交換到第1個位置；然后再從后面n-1個數(shù)據(jù)中選擇一個最小的數(shù)據(jù)，并將它交換到第2個位置；以此類推，直至最后從兩個數(shù)據(jù)中選擇一個最小的數(shù)據(jù)，并將它交換到第n-1個位置為止，整個排序操作結(jié)束。算法描述

#include<stdio.h>#defineNUM10 /*參與排序的數(shù)據(jù)個數(shù)*/main(){intdata[NUM]; /*存放參與排序的所有整數(shù)*/inti,j,min,temp;/*通過鍵盤輸入待排序的整型數(shù)列*/printf("\nEnter%dintegers.",NUM);for(i=0;i<NUM;i++){scanf("%d",&data[i]);}/*顯示原始整型數(shù)列*/printf("\n%dintegersare:",NUM);for(i=0;i<NUM;i++){printf("%5d",data[i]);}程序代碼for(i=0;i<NUM-1;i++){min=i;for(j=i+1;j<NUM;j++){ if(data[j]<data[minValue]) minValue=j;}if(min!=i){ /*交換*/ temp=data[i]; data[i]=data[min]; data[min]=temp;}}/*輸出排序后的結(jié)果*/printf("\nOrderinglistis:\n");for(i=0;i<NUM;i++){printf("%5d",data[i]);}}字符串的組織形式字符串是指一個有限長度的字符序列，字符串常量用一對雙引號（“”）括起來。

字符串中所包含的字符個數(shù)被稱為字符串長度。

4.3字符串的組織字符串的初始化charstr[]=“Cprogram”;charstr[]={‘C’,‘’,‘p’,‘r’,‘o’,‘g’,‘r’,‘a(chǎn)’,‘m’,‘\0’};

對于這種初始化形式，系統(tǒng)將其視為字符操作，而不是字符串操作，因此不會在尾部添加結(jié)束符‘\0’。

“Cprogram”的存儲狀態(tài)

0123456789C

program\0字符串的輸入輸出

1、gets(str);2、scanf(“%s”,str);gets以換行符作為輸入結(jié)束標記，但不保存換行符。scanf以空格、換行符或制表符作為結(jié)尾。字符串的輸出

1、puts(str);

2、printf(%s”,str);puts將字符串的內(nèi)容顯示到標準輸出設(shè)備——屏幕上，并換行。

字符串標準函數(shù)

在C語言的標準函數(shù)庫中，提供了30余種與字符串處理有關(guān)的標準函數(shù)，從而大大地提高了字符串處理的能力，降低了字符串處理的復(fù)雜程度。

4.4字符串處理函數(shù)及應(yīng)用實例

計算字符串長度

strlen(str);這個函數(shù)的功能是返回字符串中所包含的字符個數(shù)，即字符串長度。字符串結(jié)束標志‘\0’不計算在內(nèi)。字符串比較

strcmp(str1,str2);兩個字符串進行比較時將依據(jù)每個字符對應(yīng)的ASCII編碼決定其大小。

例4：用戶注冊程序。#include<stdio.h>#include<string.h>

main(){ charuserid[32]; charpassword1[16],password2[16]; do{ puts("請輸入用戶名："); gets(userid); if(userid[0]!='\0') break;

puts("用戶名不能為空"); }while(1); do{ puts("請輸入密碼（六位以上）："); gets(password1); if(strlen(password1)<6){ puts("密碼長度不足"); continue; } puts("請再次輸入同一密碼"); gets(password2); if(0==strcmp(password1,password2)) break; puts("兩次輸入密碼不同，請重新輸入"); }while(1); puts("祝賀您成功注冊我們的網(wǎng)站");}

程序代碼字符串拷貝

strcpy(str1,str2);其中str2是將要被拷貝的字符串，str1是用于存放拷貝結(jié)果的存儲區(qū)域。字符串連接

strcat(str1,str2);其中str1和str2是兩個字符串。這個函數(shù)的功能是：將str2連接在str1之后，并在結(jié)束處添加一個字符串結(jié)束符‘\0’字符串轉(zhuǎn)換成數(shù)值類型

atof(str);atoi(str);atol(str);其中str是一個字符串。atof()的返回類型是double，它可以將字符串str轉(zhuǎn)換成一個雙精度數(shù)值；atoi()的返回類型是int，它可以將字符串str轉(zhuǎn)換成普通整型；atol()的返回類型是long，它可以將字符串str轉(zhuǎn)換成長整型（long）。#include<stdio.h>#include<stdlib.h>main(){charnum1[20],num2[20];doubled1,d2,sum;printf("\nEnterthefirstnumber:");gets(num1); /*輸入第1個用字符串表示的實型數(shù)值*/printf("\Enterthssecondnumber:");gets(num2); /*輸入第2個用字符串表示的實型數(shù)值*/d1=atof(num1);/*將第1個字符串轉(zhuǎn)換成double類型*/d2=atof(num2);/*將第2個字符串轉(zhuǎn)換成double類型*/sum=d1+d2;/*將2個double類型數(shù)值相加*/printf("\n%s+%s=%.3lf",num1,num2,sum);/*顯示結(jié)果*/}程序代碼大小寫轉(zhuǎn)換

strlwr(str);strupr(str);str是一個字符串。標準函數(shù)strlwr()可以將字符串str中出現(xiàn)的所有大寫字母轉(zhuǎn)換成小寫字母；標準函數(shù)strupr()可以將字符串str中出現(xiàn)的所有小寫字母轉(zhuǎn)換成大寫字母。4.5二維數(shù)組

二維數(shù)組的定義

定義格式：<元素類型><數(shù)組變量名>[<元素數(shù)量1>][<元素數(shù)量2>]；例如：intvalue[5][4];

value數(shù)組的每個元素類型為int，包含5行4列共20個元素

一旦定義了一個二維數(shù)組型變量，系統(tǒng)就會立即為其分配相應(yīng)的存儲空間用于存放數(shù)組中的每個元素。存儲空間的數(shù)量取決于數(shù)組元素的類型和所定義的行數(shù)、列數(shù)，即存儲空間數(shù)量=每個元素所占用的字節(jié)數(shù)量

行數(shù)

列數(shù)，并按照行列順序依次排列。

二維數(shù)組的初始化inta[4][3]={{12,11,10},{9,8,7},{6,5,4},{3,2,1}};inta[4][3]={12,11,10,9,8,7,6,5,4,3,2,1};inta[][3]={12,11,10,9,8,7,6,5,4,3,2,1};如果只對二維數(shù)組變量中的部分元素進行初始化，可以使用下面兩種形式。intarray1[4][3]={{},{1},{1,2},{1,2,3}};intarray2[4][3]={10,9,8,7,6,5};二維數(shù)組元素的引用及基本操作數(shù)組元素的引用<數(shù)組變量名>[<下標表達式1>][<下標表達式2>]數(shù)組的賦值

for(i=0;i<ROWS;i++)for(j=0;j<COLS;j++)value[i][j]=i+j;數(shù)組的輸入

for(i=0;i<ROWS;i++)for(j=0;j<COLS;j++)scanf(“%d”,&value[i][j]);數(shù)組的輸出

for(i=0;i<ROWS;i++){for(j=0;j<COLS;j++)printf(“%4d”,value[i][j]);putchar(‘\n’);}二維數(shù)組的應(yīng)用實例例5：判斷給定方陣是否為對稱矩陣。

問題分析對于一個給定的N

N矩陣array，如果矩陣中的每個元素都滿足array[i][j]=array[j][i]，則稱這個矩陣為對稱矩陣。在判斷一個給定的矩陣是否為對稱矩陣時，只需要用下三角部分的每個元素與對應(yīng)的上三角元素進行比較。如果每一對元素都相等，這個矩陣就是對稱矩陣，否則，就是非對稱矩陣。算法描述

#include<stdio.h>#defineNUM5矩陣行列數(shù)main(){intm[NUM][NUM];/*定義二維數(shù)組變量*/inti,j;/*輸入矩陣*/

printf("\Enter%drows%dcolsdatasforthemaxtrix:\n",NUM,NUM);for(i=0;i<NUM;i++)for(j=0;j<NUM;j++) scanf("%d",&m[i][j]);/*顯示矩陣*/for(i=0;i<NUM;i++){for(j=0;j<NUM;j++) printf("%4d",m[i][j]);printf("\n");}程序代碼/*判斷矩陣是否對稱并輸出相應(yīng)的結(jié)果*/for(i=0;i<NUM;i++)for(j=0;j<i;j++) if(m[i][j]!=m[j][i]){ printf("\nThematrixisn'tsymmetrical."); return0; }printf("\nThematrixissymmetrical.");}5.3函數(shù)與數(shù)組的應(yīng)用實例5.2自定義函數(shù)5.1函數(shù)概述5.4遞歸算法與遞歸函數(shù)

5.5變量的作用域和生存期第5章程序的組織結(jié)構(gòu)

5.1函數(shù)概述結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法的核心是功能分解、逐步求精，具體的實現(xiàn)策略是將復(fù)雜的問題逐步分解成相對簡單的子問題，這樣將有利于降低解決問題的難度，提高程序開發(fā)的效率。將一個問題分解成若干個子問題的過程稱為模塊化。在C程序中，模塊用函數(shù)實現(xiàn)。函數(shù)是構(gòu)成C程序的基本單位。它由函數(shù)首部和函數(shù)體兩個部分組成，函數(shù)首部包含函數(shù)的返回類型、函數(shù)名稱和參數(shù)表的聲明，函數(shù)體包含實現(xiàn)特定功能所需要執(zhí)行的語句序列。C語言提供了很多標準函數(shù)，它們被放置在一起，形成了一個標準函數(shù)庫。函數(shù)原型函數(shù)原型是指不包含函數(shù)體的函數(shù)聲明。

C語言規(guī)定，所有的函數(shù)必須先定義后調(diào)用。對于標準函數(shù)而言，由于它們的定義已經(jīng)在C語言提供的標準函數(shù)庫中，所以，人們在調(diào)用它們的時候，只需要在程序的前面利用編譯預(yù)處理命令include將相應(yīng)的函數(shù)原型加入到程序中就可以了。5.2自定義函數(shù)函數(shù)的定義基本格式

<函數(shù)返回類型><函數(shù)名>（<參數(shù)表>）

{ <函數(shù)體>；

}

例:

doubledistance(intx,inty){ doubled; d=sqrt(x*x+y*y); returnd;}C語言規(guī)定，一個函數(shù)可以有返回值，也可以沒有返回值。如果有返回值，返回值的類型在函數(shù)名前聲明，并在函數(shù)體中利用return語句將返回值返回；如果沒有返回值，在函數(shù)名前聲明void。

函數(shù)名不但應(yīng)該符合C語言的自定義標識符命名規(guī)范，還應(yīng)該“見名知意”。參數(shù)表是函數(shù)之間交換信息的接口。既可以通過它將外界的數(shù)據(jù)傳遞給函數(shù)，也可以通過它將函數(shù)的操作結(jié)果帶出函數(shù)。如果形式參數(shù)屬于一維數(shù)組類型，無須指出一維數(shù)組的元素個數(shù)。函數(shù)體是函數(shù)的具體實現(xiàn)。函數(shù)的調(diào)用

函數(shù)調(diào)用語句的基本格式為：

<函數(shù)名>（<實在參數(shù)表>）；實在參數(shù)與形式參數(shù)的數(shù)據(jù)類型和個數(shù)一一對應(yīng)。

函數(shù)的返回值在聲明函數(shù)的時候，函數(shù)名前使用了保留字void，說明這個函數(shù)沒有返回值；否則，這個函數(shù)執(zhí)行完畢后，應(yīng)該返回一個相應(yīng)類型的數(shù)值。

return表達式；參數(shù)的傳遞

定義函數(shù)時所給的參數(shù)被稱為形式參數(shù)，這是由于當函數(shù)沒有處于執(zhí)行狀態(tài)時，系統(tǒng)并不為這些參數(shù)分配存儲空間，因此，在調(diào)用函數(shù)時，參數(shù)傳遞需要經(jīng)歷兩個基本步驟：首先，根據(jù)形式參數(shù)的聲明格式，為每一個形式參數(shù)分配存儲空間；然后再將實在參數(shù)的值賦給對應(yīng)的形式參數(shù)。例1：給定的任意整數(shù)N可能存在兩個素數(shù)，它們的和等于N。請編寫程序，輸入整數(shù)N，輸出滿足條件的所有素數(shù)。自定義函數(shù)的應(yīng)用實例問題分析對于這個問題，枚舉法顯然是最直接的解決方法，也就是逐個檢查小于N/2的每個整數(shù)n；如果是素數(shù)，則檢查N-n是否是素數(shù)，從而找出所有結(jié)果。

#include<stdio.h>

intisprime(intx);

main(){ intn,m;

printf("請輸出一個正整數(shù)："); scanf("%d",&m); for(n=2;n<m/2;n++) { if(isprime(n)&&isprime(m-n)) printf("素數(shù)%d+%d等于%d\n",n,m-n,m); }}intisprime(intx){ intt;

for(t=2;t<x;t++) if(x%t==0) return0; return1; }例2：計算

要求精確度達到10-6。

問題分析在這個公式中，第i項的分子是xi；分母是i！。ex是一個常用的數(shù)學(xué)計算，因此有必要設(shè)置了一個函數(shù)expx專門用于該計算。此外，每個數(shù)據(jù)項都需要計算xi和i!。這些計算顯然是相對獨立的，都有各自的算法，因此分別設(shè)置函數(shù)power和factory來完成。算法描述

#include<stdio.h>longpower(intx,inty);longfactorial(intn);doubleexpx(intx);main(){intx;printf("\nEnterx:");scanf("%d",&x);printf("\ne^%d=%f",x,expx(x));}longpower(intx,inty) /*計算xy*/{intresult=1;for(;y>0;y--) /*循環(huán)y次*/ result*=x; /*x個y相乘*/returnresult;}程序代碼intfactorial(intn) /*計算n!*/{ intresult=1;

while(n>1) /*n!=