C语言程序的设计自学指导书.doc

《C语言程序设计》自学指导书

自学学时：64学时
推荐教材：《C语言程序设计》 宝明等主编，人民邮电，2009年1月第1版
参考资料：
1、《C程序设计》（第三版） 谭浩强主编，清华大学
2、《C语言程序设计教程》 明主编，交通大学
3、《C语言程序设计教程》 基温主编，高等教育
4、《C语言程序设计》 何钦铭等主编，科技
考核方式：平时作业×30％＋笔试（闭卷）×70％

第一章 C语言概述
一、本章自学容与要求：
1、了解C语言的发展与特点。
2、理解和掌握C语言源程序书写规则。
3、掌握C语言源程序在Turbo C、Visual C++或者C-Free环境中的上机步骤。
二、重点与难点：
本章重点在于了解并掌握C语言程序的上机操作步骤，难点在于把握C语言源程序的结构和书写规则。
三、学习方法指导：
选择并熟悉一个C语言程序运行环境，掌握C语言程序的编辑、编译、连接和运行等步骤。
四、典型例题介绍：
1、C语言的程序由 一 个主函数和 若干 个子函数组成。程序的执行总是从 主 函数开始，不管它放在哪个位置。
2、简述C语言程序的开发和运行步骤。
答：C语言程序的开发和运行步骤包括编辑、编译、连接和运行等几个步骤，如下图所示。
编辑
start
f.c
编译
语法错？
f.obj
连接、运行
逻辑错？
f.exe
end
Source
Object
Executable
有
有
无
无

五、复习思考题：
教材C语言概述章节习题。

第二章 C语言程序设计基础
一、本章自学容与要求：
1、熟悉C语言的3种基本数据类型(整型、实型、字符型)常量的表示和变量的定义与使用。
2、掌握标准格式输入输出函数和字符输入输出函数的使用。
3、了解各种常用运算符与表达式，掌握各类数据的混合运算规则。
4、掌握赋值运算特点和复合赋值表达式等。
（1）数据类型
了解C语言的数据类型分类，掌握常用的3种基本数据类型——整型、实型和字符型。
（2）常量与变量
a、常量与变量的概念
b、3种基本数据类型常量的表示
c、3种基本数据类型变量的定义与输入输出
（3）运算符与表达式
a、了解各种常用的运算符与运算特点，注意与数学中的运算区别
b、掌握表达式的概念与其表达式的求值
（4）数据运算
注意数据在运算过程中类型的转换。
二、重点与难点：
重点：3种基本数据类型常量和变量的使用，各种类型数据混合运算规则和常用运算符的运算特点。
难点：各种类型数据的混合运算以与根据要求进行格式输入和输出。
三、学习方法指导：
通过上机实验，掌握C语言基本数据类型与运算以与格式输入输出函数的使用。
四、典型例题介绍：
1、若有以下类型说明语句：
int a; char ch1; float b;
则表达式 a+ch1-b的结果的类型是（ D ）。
A. char B. int C. float D. double
2、 下面正确的字符常量是（ B ）。
A. “x” B. ‘y’ C. ‘/\” D. ‘’
3、 在C语言中，要求运算对象或运算量必须是整型的运算符是（ D ）。
A. / B. * C. != D. %
4、 设a,b都是整型变量，为了使a=4,b=8。函数scanf(“a=%d,b=%d”,&a,&b)执行时，正确的数据输入是（ C ）。
A. a=4 b=8 B. a=4,8 C. a=4,b=8 D. a=b=4,8
5、设a,b都是整型变量，且a=5,b=10，则函数printf(“%d,%d\n”,a++,++b)的输出结果是（ B ）。
A. 5,10 B. 5,11 C. 6,10 D. 6,11
6、字符串常量是用一对 双引号 括起来的字符序列。
7、设x是int型变量，且x=10，则表达式x*=3+4的值是 70 ，表达式x/=x+x的值是 0 。
8、下面程序的输出结果是什么？
#include
main()
{int i, j, m=0, n=0;
i = 8;
j = 10;
m+= i++;
n-=--j;
printf(“i=%d,j=%d,m=%d,n=%d”, i, j, m, n);
}
答：程序的输出结果是：
i=9,j=9,m=8,n=-9
五、复习思考题：
教材程序设计基础章节习题。

第三章 C语言程序控制结构
一、本章自学容与要求：
1、了解利用一些基本要素(常量，变量，运算符，表达式等)构成程序的基本成份。
2、掌握关系运算和逻辑运算的特点。
3、利用if语句和switch语句进行选择结构程序的设计。
4、掌握循环结构的基本概念，利用3种循环语句进行循环结构程序设计。
（1）算法与程序
a、了解算法的概念
b、掌握算法的流程图表示
（2）三种基本结构
a、了解结构化程序设计的特点
b、掌握正确的逻辑表达方式
c、熟练掌握if语句和switch语句的使用
d、了解三种循环语句的特点，掌握用循环实现一些常用算法
二、重点与难点：
重点：逻辑表达式的组织；条件语句的格式和功能；循环语句的格式、功能以与特点。
难点：算法的概念；建立正确逻辑思维能力，合理进行选择结构和循环结构程序设计
三、学习方法指导：
复习相关的数学知识，通过习题和上机实验初步掌握C语言程序设计。
四、典型例题介绍
1、程序填空。编程计算1到100之间的奇数之和与偶数之和。
#include
main()
{ int even_sum,odd_sum,j,i;
even_sum = odd_sum =0;
for(i=0;i<=100;i+=2)
{ even_sum +=i;
_j=i+1___;
odd_sum +=j;
}
printf("sum of evens is %d\n", even_sum);
printf("sum of odds is %d\n", odd_sum -101);
}
2、程序填空。从键盘上输入两个正整数x,y，求它们的最大公约数。例如：如果从键盘上输入24,36，程序的输出应为：最大公约数是 : 12。
#include
main()
{ int x,y,t,i;
printf("Please enter two numbers:");
scanf("%d,%d",&x,&y);
if(x < y)
{t = x; x = y; y = t;}
t = x % y;
while( t!=0 )
{
x = y;
y = t ;
t = x % y;
}
printf("最大公约数是: %d",____y___);
}
3、编程，统计1～500之间能被2和3整除的数的个数。
#include
main()
{int count=0,i;
for(i=1;i<=500;i++)
if(i%2==0&&i%3==0)
count++;
printf(" 符合要求的数有%d个。\n",count);
}
4、输入三角形的三条边a、b、c，如果能构成一个三角形，则计算并输出三角形的周长和面积（结果保留两位小数否则输出“无效的边长！”。
三角形面积计算公式为：area=，其中s=(a+b+c)/2。
#include
#include
main()
{ float a,b,c,s,area;
printf(“Input a,b,c:”);
scanf(“%f%f%f”,&a,&b,&c);
if(a+b>c&&a+c>b&&b+c>a)
{
s=(a+b+c)/2;
area=sqrt(s*(s-a)*(s-b)*(s-c));
printf(“area=%.2f\n”,area);
}
else
printf无效的边长！”);
}
5、编写程序，输入一个整数，求它的各位数字之和与位数。例如，34的各位数字之和是7，位数是2；-123的各位数字之和是6，位数是3。
#include
main()
{
int x,m,n=0,s=0;
printf(" x= ");
scanf("%d",&x);
if(x<0)x=-x;
do
{
m=x%10; /* 求出该数的个位数 */
s=s+m;
n++;
x=x/10;
}
while(x!=0);
printf(" 位数是：%d\n",n);
printf(" 各位数字之和是：%d\n",s);
}
6、使用格里高利公式求π的近似值，精确到最后一项的绝对值小于10-6。
……
#include
#include
main( )
{ int s;
float n, t, pi;
t=1; pi=0; n=1.0; s=1;
while((fabs(t)) > = 1e-6)
{ pi = pi+t;
n = n+2;
s = -s;
t = s/n;
}
pi=pi*4;
printf(“pi=%10.6f\ n”, pi );
}

7、中国古代数学史上著名的“百鸡问题”：鸡翁一，值钱五；鸡母一，值钱三，鸡雏三，值钱一。百钱买百鸡，问翁、母、雏各几何？
#include
main()
{
int cock,hen,chicken;
for(cock =0; cock <=20; cock ++)
for(hen =0; hen <=33; hen ++)
{chicken =100- cock - hen;
if((5* cock +3* hen + chicken /3)==100&&( chicken %3==0))
printf("%5d%5d%5d\n", cock, hen, chicken);
}
}
8、编程，求S=1!+3!+5!+…+11！。
#include
main()
{ double p,s=0;
int i,j;
for(i=1;i<=11;i=i+2)
{ p=1;
for(j=1;j<=i;j++) /* 求i！ */
p=p*j;
s=s+p;
}
printf(“ s=%.2f”,s);
}
*
***
*****
***
*****
***
*
9、编程，打印输出以下图形：

#include
main()
{ int i,j,k;
for(i=1;i<=4;i++) /* 控制输出前4行*号 */
{
for(j=1;j>=4-i;j++) /* 输出第一个*号前的空格 */
printf(" ");
for(j=1;j<=2*i-1;j++)； /* 输出*号 */
printf("*");
printf("\n");
}
for(i=3;i>=1;i--) /* 控制输出后3行*号 */
{
for(j=1;j>=4-i;j++)
printf(" ");
for(j=1;j<=2*i-1;j++)
printf("*");
printf("\n");
}
}
10、按如下形式打印九九乘法表的一部分。
1 * 1 = 1
2 * 1 = 2 2 * 2 = 4
3 * 1 = 3 3 * 2 = 6 3 * 3 = 9

4 * 1 = 4 4 * 2 = 8 4 * 3 = 12 4 * 4 = 16
#include
main()
{ int i,j,k;
clrscr();
for(i=1;i<=4;i++)
{ for(j=1;j<=i;j++)
printf("%3d *%3d =%3d",i,j,i*j);
printf("\n");
}
}
五、复习思考题：
教材程序结构章节习题。

第四章 数组
一、本章自学容与要求：
1、掌握数组的概念，了解数组的特点。
2、掌握一维数组的定义和引用，理解一些常用的算法，如排序、查找等。
3、了解二维数组的定义和应用。
4、理解字符型数组的意义和引用，熟悉常用的字符串函数。
（1）数组的概念
a、了解数组在程序设计中的作用
b、理解数组的概念，把握其特点
（2）一维数组
a、了解一维数组的定义与初始化
b、理解常用的排序、求最大（小）值等算法
c、掌握利用循环语句访问一维数组元素的方法
（3）二维数组
a、了解二维数组的定义与初始化
b、理解二维数组表示矩阵进行的相关计算
c、掌握利用二重循环语句访问二维数组元素的方法
（4）字符数组
a、了解字符、字符串和字符数组的联系与区别
b、掌握字符数组的定义与初始化

c、掌握常用的字符串处理函数的用法
（5）数组应用举例
a、熟悉数组应用的特点
b、理解常用的算法，如排序、查找、求最大（小）值与统计等
二、重点与难点：
重点：数组的定义，赋初值以与数组与循环语句相结合进行的程序设计。
难点：数组的存储形式，数组名的使用，尤其是字符数组的引用。
三、学习方法指导：
复习第三章容，通过习题和上机实验，掌握数组与循环结构紧密结合的程序设计特点。
四、典型例题介绍：
1、编程，用冒泡排序对10个整数进行降序排列。
#include
main( )
{ int a[10]; int i, j , t;
/*输入10个整数到数组a中*/
printf ("Input 10 numbers:\n");
for(i=0;i<10;i++)
scanf("%d",&a[i]);
printf ("\n");
/*用冒泡排序法对数组a中的10个数进行降序排序*/
for(i=1; i<10; i++)
for(j=0; j<=9-i; j++) /* a[0]到a[9-i]围的数进行一趟冒泡排序 */
if(a[j]个整数*/
printf ( "The sorted numbers are:\n");
for(i=0;i<10;i++)
printf("%d _ _",a[i]);
}
2、编程，用选择排序对10个整数进行升序排列。
#include
main( )
{ int a[10]; int i, j , p, temp;
/*输入10个整数到数组a中*/
printf ("Input 10 numbers:\n");
for(i=0;i<10;i++)
scanf("%d", &a[i]);
for(i=0; i<9; i++){
p=i; /* 从a[i]到a[9]围求最小元素的位置 */
for(j=i+1; j<10; j++)
if(a[j]英语成绩，从键盘输入1个成绩，查找是否有此成绩。如果找到，则输出找到的位置，否则输出“not found”。
#include
main( )
{
int a[10], x;
int i;
/*输入10个学生成绩到数组a中*/
printf ("Input 10scores:\n");
for(i=0; i<10; i++)
scanf("%d", &a[i]);
/*输入待查找的成绩到变量x中*/
printf ("Input x:\n");
scanf("%d", &x);
/*在查找表中顺序查找x*/
for(i=0; i<10; i++)
if(a[i]= = x) break;
/*输出查找结果*/
if(i<10)
printf("%d is in %d\n",x,i);
else
printf("not found\n");
}

4、已知10个学生的高考总成绩，输出最高分。
#include
main( )
{
float score[10], maxscore;
int i;
/*输入10个学生的高考总成绩到数组score中*/
printf ("Input 10scores:\n");
for(i=0; i<10; i++)
scanf("%f", &score[i]);
/*变量maxscore赋值为第一个学生的成绩*/
maxscore=score[0];
/*求最高分*/
for(i=1; i<10; i++)
if( score[i]>maxscore) maxscore=score[i];
/*输出最高分*/
printf("maxscore=%6.1f\n",maxscore);
}
5、输入20个学生的成绩，要求统计并输出优秀（大于等于85）、与格（60～84）和不与格（小于60）的学生人数。
#include
main( )
{
int mark[20], g, p, f,i;
g=p=f=0;
printf("Enter scores:\n");
for(i=0; i<20; i++)
scanf ("%d", &mark[i]);
/*统计优秀、与格和不与格的学生人数*/
for(i=0; i<20; i++)
if(mark[i] >= 85) g++;
else if (mark[i] >= 60) p++;
else f++;
/*输出统计结果*/
printf("优秀人数:%d\n", g);
printf("与格人数:%d\n", p);
printf("不与格人数:%d\n", f);
}
6、从键盘任意输入一行字符（不超过80个），统计其中的英文字母、数字、空格以与其它字符的个数。
#include
main( )
{
char string[80];
int letter, digit, blank, other, i;
letter=digit=blank=other=0;
/*输入一行字符*/
printf("Enter string:\n");
gets(string);
/*按要求统计各类字符的个数*/
for(i=0; string[i]!= '\0'; i++)
if('a'<=string[i]&& string[i]<= 'z'||'A'<=string[i]&& string[i]<= 'Z')
letter++;
else if('0'<=string[i]&& string[i]<= '9')
digit++;
else if(string[i]== '') /*当前字符为空格*/
blank++;
else
other++;
/*输出统计结果*/
printf("英文字母个数:%d\n", letter);
printf("数字个数:%d\n", digit);
printf("空格个数:%d\n", blank);
printf("其它字符个数:%d\n", other);
}
7、求一个5*5矩阵主对角线和副对角线元素总和。
#include
main( )
{
int i,j;
int a[5][5],sum=0;
/*输入5*5矩阵*/
printf("Input 25 numbers:\n ");
for(i=0; i<5; i++)
for(j=0; j<5; j++)
scanf("%d", &a[i][j]);
/*求主对角线和副对角线元素总和*/
for(i=0; i<5; i++)
sum+=a[i][i]+ a[i][4-i];
/*输出求和结果*/
printf("The sum is: ");
printf("%d\n",sum-a[2][2]);
}
8、输入一个以回车键结束的字符串（少于80个字符），删除其中除英文字母和数字字符以外的其它字符。
#include
main()
{
char str[80];
int i,k=0;
printf("Input a string:\n");
gets(str);
/*删除字符串中除英文字母和数字字符以外的字符*/
for(i=0; str[i]!='\0'; i++)
if(str[i]>='a'&&str[i]<='z'||str[i]>='A'&&str[i]<='Z'
||str[i]>='0'&&str[i]<='9'){
str[k]=str[i]; /* 保留字符串中的英文字母和数字字符 */
k++;
}
str[k]='\0';
printf("Output new string:\n");
puts(str);
}
9、有3× 4矩阵，求出其中最大元素所在的行号和列号。
#include
main( )
{ int i, j, r=0,c=0, max;
int a[3][4] = { {1,2,3,4}, {9,8,4,6}, {-10,10,-5,2} };
max=a[0][0];
for(i=0;i<=2;i++)
for(j=0;j<=3;j)
if(a[i][j]>max) {
max=a[i][j];
r=i;
c=j;
}
printf(“max=%d,row=%d, col=%d\n”,max,r,c);
}
10、打印以下的辉三角形（要求打印出10行）。
　　　 1
　　　　　　1 　1
　　　　　　1 　2 　1
　　　　　　1　 3 　3　 1
　　　　　　1　 4　 6 　4 　1
　　　　　　1　 5　 10　10　5 　1
………………………………
#include
main()
{
int a[10][10],i,j;
/*第0列与主对角线上的元素值均赋为1*/
for(i=0; i<10; i++)
a[i][0]=a[i][i]=1;
/*计算下三角阵中除第0列与主对角线上元素以外的其他元素的值*/
for(i=2; i<10; i++)
for(j=1; j
五、复习思考题：
教材数组章节习题。

第五章 函数
一、本章自学容与要求：
1、理解函数的概念，了解模块化程序设计的特点。
2、掌握函数定义的一般形式以与函数的调用。
3、理解函数调用过程中参数传递的实质。
4、明确变量的作用域与存储属性。
（1）函数概述
a、了解模块化程序设计的特点
b、理解函数的概念
（2）函数定义的一般形式
a、掌握函数定义的一般形式
b、了解函数的声明方式
（3）函数的参数传递方式
a、理解形式参数和实际参数的概念
b、了解普通变量作实参时值传递的方式
c、了解数组元素作实参与数组名作实参的本质区别
（4）函数的调用
a、掌握函数调用的方式
b、了解函数调用的过程
（5）函数的嵌套调用与递归调用
a、掌握函数的嵌套调用特点
b、理解递归的特点
c、了解函数的递归调用
（6）变量的作用域与存储类别
a、了解变量的作用域
b、掌握局部变量与全局变量的特点
c、了解变量的生存期
d、掌握静态局部变量的特点
二、重点与难点：
重点：函数的定义和调用，变量的作用域与存储属性。
难点：在函数调用过程中参数单向传值概念以与变量的作用域与存储属性。
三、学习方法指导：
通过一定数量的习题和上机实验，掌握函数的定义和调用，学习进行模块化程序设计。通过运行程序与程序验证，掌握局部变量与全局变量的使用，并了解静态局部变量的存储属性。
四、典型例题介绍：
1、编写一个求圆面积的函数Area，该函数有一个形式参数r，类型为float，返回值类型也为float。在主函数中输入一个圆的半径，调用Area函数求出该圆的面积并输出。
#include
float Area(float r)
{
float s;
s=3.14*r*r;
return s;
}
main()
{
float a,b;
printf("请输入一个圆的半径：");
scanf("%f",&a);
b=Area(a)
printf("该圆的面积=%.2f\n",b); /*保留2位小数*/
}
2、输入x，计算并输出下列分段函数f(x)的值。可以调用数学库函数：平方根函数sqrt()，绝对值函数fabs()和幂函数pow()。
| 2x+5| x<0
f(x)= (x+1)1/2 0<=x<2
(x+2)3 x>= 2
#include
#include
float f(float x);
main()
{
float x;
printf("请输入一个数:");
scanf("%f",&x);
printf("y=%.2f\n",f(x));
}
float f(float x)
{
float y;
if (x<0)
y=fabs(2*x+5);
else if (x<2)
y=sqrt(x+1);
else
y=pow(x+2,3) ;
return y;
}
3、编写一个函数power(x,n),求x的n次方,其中，x是实数，n为正整数。
#include o.h>
double power(double x,int n);
void main(void)
{
int x,n;
printf("请输入2个数:");
scanf("%f%d",&x,&n);
printf("%f的%d次方=%f\n",x,n,power(x,n));

}
double power(double x,int n)
{
int i;
double s=1;
for(i=1;i<=n;i++)
s=s*x;
return s;
}
4、编写一个函数prime(int n)，判断一个整数是否是素数，若是素数，函数值返回1，否则返回0。利用该函数找出100-200之间的所有素数。素数是只能被1和自身整除的正整数，2是最小的素数。
#include
#include
int prime(int n);
main()
{
int i;
for(i=100;i<=200;i++)
if (prime(i))
printf("%d ",i);
}
int prime(int n)
{
int i;
for(i=2;i<=sqrt(n);i++)
if(n%i==0) break;
if(i>sqrt(n))
return 1;
else
return 0;
}
5、用递归法编写一个函数long fact(int n)，求n！的值。
#include
long fact(int n);
main()
{
int x;
printf("请输入一个整形数:");
scanf("%d",&x);
printf("%d的阶乘为%ld\n",x,fac(x));
}
long fact(int n)
{
long t;
if(n==0||n==1)
t=1;
else
t=n*fac(n-1);
return t;
}
6、分别利用递归法和数组法求Fibonacci数列的前40项，比较两种方法的运行效率。其中Fibonacci数列F(n)的定义为： F(0)=1,F(1)=1,F(n)=F(n-1)+F(n-2)。
（1）用递归法求Fibonacci数列的前40项源程序如下：
#include
long fib(int n);
main()
{
int i;
for(i=1;i<=40;i++)
{
printf ("%12ld",fib(i));
if(i%5==0) printf ("\n");
}
}
long fib(int n)
{
long f;
if(n==1||n==2)
f=1;
else
f=fib(n-1)+fib(n-2);
return f;
}
（2）用数组法求Fibonacci数列的前40项源程序如下：
#include
main()
{
int i,f[40]={1,1};
for(i=2;i<40;i++)
f[i]=f[i-2]+f[i-1];
for(i=0;i<40;i++)
{
printf ("%12d",f[i]);
if((i+1)%5==0) printf ("\n");
}
}
从运行结果来看，两种方法的结果是一样的，但是用递归的运行效率要慢的多。
五、复习思考题：
教材函数章节习题。

第六章 指针
一、本章自学容与要求：
1、理解指针与指针变量的基本概念。
2、掌握各种数据类型指针的定义和引用
3、熟悉地址运算和指针运算的特点。
（1）指针的概念
a、掌握指针与指针变量的概念
b、了解指针变量的特点
（2）指针变量与变量
a、掌握指针变量的定义
b、了解指针变量的引用
c、理解指针变量作函数参数的数据传递方式
d、掌握用指针变量间接引用其所指向的变量
（3）指针与数组
a、了解指向数组的指针变量
b、掌握用指针变量访问数组元素的方法
c、进一步了解数组名作实参时函数调用的数据传递方式
（4）指针与字符串
a、了解指向字符串的指针变量的定义与引用
b、明确字符型指针变量处理字符串与字符数组的区别
（5）指针数组与指向指针的指针
a、了解字符型指针数组的定义和引用
b、了解指向指针的指针变量的定义和引用
二、重点与难点：
重点：各类指针变量的定义和引用。
难点：指向数组的指针和指针数组的引用。
三、学习方法指导：
结合第五章，通过上机实验，掌握指针变量的定义和引用；通过程序运行结果的比较，理解普通变量作实参与指针变量作实参的区别。
四、典型例题介绍：
1、输入3个整数，按从小到大的顺序输出。
#include
main()
{
int a,b,c,temp;
int *p1,*p2,*p3;
p1=&a;
p2=&b;
p3=&c;
printf(“input a,b,c:”);
scanf(“%d%d%d”,p1,p2,p3);
if(*p1>*p2){
temp=*p1;
*p1=*p2;
*p2=temp;
}
if(*p1>*p3){
temp=*p1;
*p1=*p3;
*p3=temp;
}
if(*p2>*p3){
temp=*p2;
*p2=*p3;
*p3=temp;
}
printf(“a=%d,b=%d,c=%d\n”,*p1,*p2,*p3);
}
2、将具有10个元素的一维数组中的数据倒置。
#include
main()
{
int a[10],