第3章-算法與簡單C程序設(shè)計(jì)-2學(xué)時(shí)

高級語言程序設(shè)計(jì)揭安全jieanquan@163.com江西師范大學(xué)計(jì)算機(jī)信息工程學(xué)院高級語言程序設(shè)計(jì)——基于計(jì)算思維能力培養(yǎng)高級語言程序設(shè)計(jì)——基于計(jì)算思維能力培養(yǎng)第3章算法與簡單C程序設(shè)計(jì)揭安全jieanquan@163.com江西師范大學(xué)計(jì)算機(jī)信息工程學(xué)院主要內(nèi)容C語句C程序輸入、輸出操作的實(shí)現(xiàn)算法簡單程序設(shè)計(jì)舉例實(shí)驗(yàn)三本章思維導(dǎo)圖C語句3.1表達(dá)式語句z=x*y+6;i++;空語句;復(fù)合語句

｛ …｝3.1C語句C程序輸入/輸出操作的實(shí)現(xiàn)3.23.2.1字符輸入/輸出通過調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)來實(shí)現(xiàn)#include<stdio.h>字符輸出函數(shù)putchar(c)

輸出一個(gè)字符c字符輸入函數(shù)getchar()

無參數(shù)函數(shù)值為從輸入設(shè)備接收的字符#include<stdio.h>intmain(){chara='n',b='i';intc=99;putchar(a-32);

//輸出大寫字母Nputchar(b);putchar(c);putchar(c+2);putchar('\n'); //輸出換行符return0;}Nice

【例3.1】putchar函數(shù)應(yīng)用舉例。#include<stdio.h>intmain(){chara,b;a=getchar();b=getchar();putchar(a);putchar(b);return0;}AB↙ABAB↙A【例3.2】getchar函數(shù)應(yīng)用舉例。#include<stdio.h>intmain(){inta=65;longb=1234567;floatc=12.34567;printf("%c,%d,%6d,%-6d,%1d\n",a,a,a,a,a);printf("%ld,%8ld,%4ld\n",b,b,b,a);

//此處輸出項(xiàng)列表比格式轉(zhuǎn)換符多出一項(xiàng)printf("%f,%10f,%10.2f,%-10.2f\n",c,c,c,c,c);printf("%s,%8.6s,%-8.3s\n","Hello","Hello","Hello");return0;}【例3.3】格式輸出程序示例?！纠?.3】格式輸出程序示例。printf()函數(shù)printf(“格式串”,表達(dá)式1,表達(dá)式2,…);3.2.2格式輸入/輸出格式轉(zhuǎn)換控制字符表類型說明類型說明d以帶符號的十進(jìn)制形式輸出整數(shù)（正數(shù)不輸出符號）c以字符形式輸出，只輸出一個(gè)字符o以八進(jìn)制無符號形式輸出整數(shù)（不輸出前導(dǎo)符0）s輸出字符串x十六進(jìn)制無符號整數(shù)（小寫字母a~f）f以小數(shù)形式輸出單、雙精度數(shù)、默認(rèn)輸出6位小數(shù)X十六進(jìn)制無符號整數(shù)（大寫字母A~F）e十進(jìn)制指數(shù)（小寫e）u以無符號十進(jìn)制形式輸出整數(shù)E十進(jìn)制指數(shù)（大寫E）g,G選用%f或%e格式中輸出寬度較短的一個(gè)格式在格式說明中，%和上述格式轉(zhuǎn)換字符之間可以按以下順序插入如下附加字符：%+、-、#m.nh、l格式字符↓↓↓↓↓↓開始符標(biāo)志字符寬度

指示符精度

指示符長度

修正符格式轉(zhuǎn)換字符printf函數(shù)附加字符表字符說

明標(biāo)志字符-輸出的數(shù)字或字符在域內(nèi)向左對齊，右端補(bǔ)空格，缺省是左對齊+輸出數(shù)據(jù)為正是冠以+號，為負(fù)時(shí)冠以-號，缺省時(shí)正數(shù)不輸出+號#八進(jìn)制輸出時(shí)加前綴0，十六進(jìn)制輸出時(shí)加前綴0x寬度指示m指示輸出項(xiàng)所占的最小寬度。當(dāng)m小于數(shù)據(jù)實(shí)際寬度時(shí)，按實(shí)際寬度輸出。例如，printf(“%3d”,1234);實(shí)際輸出為：1234字符說

明精度指示.n對實(shí)數(shù)，表示輸出n位小數(shù)；對字符串，表示截取的字符個(gè)數(shù)。例如，printf(“%6.2f”,12.3467);長度修正字母l用于長整數(shù)，可加在格式字符d，o，x，u之間字母h用于短整數(shù)，可加在格式字符d，o，x，u之間printf函數(shù)附加字符表（續(xù)）輸出結(jié)果為：_12.35（_代表空格）例：printf("%6d\n",123);printf("%-6d\n",123);輸出結(jié)果為：123123又如，printf(“%+d,%+d\n”,123,-123);輸出結(jié)果為：+123，-123例：

若要輸出八進(jìn)制或十六進(jìn)制，可以使用以下形式：printf(“%o,%x\n”,10,16);輸出結(jié)果為：12,10例：#include<stdio.h>#include<stdio.h>intmain(){inta=97;longb=1234567;floatc=12.34567;printf("%c,%d,%6d,%-6d,%1d\n",a,a,a,a,a);printf("%ld,%8ld,%4ld\n",b,b,b,a);//此處輸出項(xiàng)列表比格式轉(zhuǎn)換符出多一項(xiàng)

printf("%f,%10f,%10.2f,%-10.2f\n",c,c,c,c,c);printf("%s,%8.6s,%-8.3s\n","Hello","Hello","Hello");return0;}【例3.3】格式輸出程序示例。a,97,97,97,971234567,1234567,123456712.345670,12.345670,12.35,12.35Hello,Hello,Hel【例3.3】格式輸出程序示例。編譯程序不對輸出項(xiàng)列表的項(xiàng)數(shù)與格式轉(zhuǎn)換符個(gè)數(shù)進(jìn)行檢查，當(dāng)輸出項(xiàng)列表多于格式轉(zhuǎn)換符時(shí)，多余的項(xiàng)將不被輸出。反之，則可能出現(xiàn)運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤。此外，當(dāng)格式轉(zhuǎn)換符與輸出項(xiàng)的類型不匹配時(shí)，編譯程序也不做檢查，但在運(yùn)行時(shí)將得到不正確的運(yùn)行結(jié)果。初寫程序時(shí)要特別注意，不要誤用%d輸出float和double的表達(dá)式，同理，也不能用%f輸出int型的表達(dá)式。提示

但%d可輸出字符的ASCII碼，反之，%c可以輸出ASCII碼值對應(yīng)的字符。 scanf(“格式控制串”，地址列表);%*mh、l格式字符↓↓↓↓↓開始符賦值抑制符寬度指示符長度修正符格式轉(zhuǎn)換字符scanf格式字符類型說明d輸入有符號的十進(jìn)制整數(shù)u輸入無符號的十進(jìn)制整數(shù)o輸入無符號的八進(jìn)制整數(shù)x,X輸入無符號的十六進(jìn)制整數(shù)（大小寫作用相同）c輸入單個(gè)字符s輸入字符串。將字符串送到一個(gè)字符數(shù)組中，在輸入時(shí)以非空格白字符開始，以第一個(gè)空白字符結(jié)束。字符串以串結(jié)束標(biāo)志’\0’作為其最后一個(gè)字符scanf格式字符類型說明f輸入float型實(shí)數(shù)，可以用小數(shù)形式或指數(shù)形式輸入；輸入double型實(shí)數(shù)，需用%lfe,E,g,G與f作用相同，e與f，g可以互相轉(zhuǎn)換。注意，輸入double數(shù)據(jù)需加前綴lscanf格式字符例如：inta;doubleb;scanf(“%d%lf”,&a,&b); 輸入1212.34↙后變量a獲得12，變量b獲得12.34。scanf格式字符若將輸入語句改成：scanf(“%d,%lf”,&a,&b);則輸入格式應(yīng)為：12,12.34↙scanf格式字符同理，scanf(“a=%d,b=%lf”,&a,&b);輸入時(shí)應(yīng)采用以下格式：a=12,b=12.34↙scanf格式字符#include<stdio.h>intmain(){inta;charb;

printf("PleaseinputanintegerandthenpressEnter:");scanf("%d",&a);printf("a=%d\n",a);

printf("PleaseinputancharacterandthenpressEnter:");scanf("%c",&b);printf("b=%c\n",b);return0;}PleaseinputanintegerandthenpressEnter:12↙a=12PleaseinputancharacterandthenpressEnter:b=方法1：增加getchar();方法2：改為scanf(“%c”,&b)【例3.4】scanf函數(shù)輸入示例。寬度指示符用十進(jìn)制整數(shù)指定輸入數(shù)據(jù)的最大寬度，例如：scanf(“%3d”,&a);若輸入12345，則僅把前3位數(shù)123賦值給整型變量a，其余部分駐留在鍵盤緩沖區(qū)。寬度指示符又如：scanf(“%3d%3d”,&a,&b);若輸入數(shù)據(jù)12345，則把前3位123賦值給整型變量a，而把后兩位45賦值給變量b。寬度指示符賦值抑制符“*”

賦值抵制符“*”表示輸入項(xiàng)讀入后不賦值給相應(yīng)的變量，即跳過該輸入值。

例如：scanf(“%d%*d%d”,&a,&b);

若輸入101112↙

則把10賦值給變量a，11被讀入但未被賦值給變量b，12被賦值給變量b。長度修正符

長度修正符h和l分別用于輸入短整數(shù)和長整數(shù)，另外l還可加在格式轉(zhuǎn)換符f前，用于輸入double型變量的值。

例如：doublex;scanf(“%lf”,&x);常見錯(cuò)誤舉例inta,b;floatx;scanf(“%d”,a);scanf(“a=%d\n”,&a);scanf(“%7.2f”,&x)scanf(“%d%d”,&a,&b);12,34↙#include<stdio.h>intmain(){constfloatpi=3.1415926; //定義const常量floatr;doublelength,area;

printf("Pleaseinputradiusofacicle:");

scanf("%f",&r); //輸入圓的半徑【例3.5】修改例2.6，從鍵盤接收用戶輸入的圓的半徑，計(jì)算并輸出圓的周長和面積。

length=2.0*pi*r; //計(jì)算圓的周長

area=pi*r*r; //計(jì)算圓的面積printf("length=%f\n",length);//輸出圓的周長printf("area=%f\n",area); //輸出圓的面積return0;}【例3.5】修改例2.6，從鍵盤接收用戶輸入的圓的半徑，計(jì)算并輸出圓的周長和面積。1．設(shè)intx;，則下列選項(xiàng)中錯(cuò)誤的輸入語句是（）。scanf("%d",x);scanf("%d",&x);scanf("%o",&x);scanf("%x",&x);ABCD提交單選題5分2．執(zhí)行語句printf("|%9.4f|\n",12345.67);后的輸出結(jié)果是（）。|2345.6700||12345.6700||12345.670||12345.67|ABCD提交單選題5分3．若在下面程序運(yùn)行時(shí)輸入123456，程序的輸出結(jié)果是什么？

[填空1]

[填空2]

作答#include<stdio.h>intmain(){inta,b;scanf("%2d%*2s%2d",&a,&b);printf("%d,%d\n",a,b);return0;}填空題10分算法3.3AlgorithmsDataStructuresPrograms+=N.Wirth著名論斷：高德納（DonaldE.Knuth）：“計(jì)算機(jī)科學(xué)就是算法的研究”3.3算法3.3.1問題求解過程中算法的作用

利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行問題求解，根本上就是弄清楚兩個(gè)基本問題，一是“做什么”，二是“怎么做”。

即What和How的問題。

算法設(shè)計(jì)回答的就是“怎么做”的問題。

對同一個(gè)問題，往往有不同的解題方法，各種方法有優(yōu)劣之分。檢索（查找）檢索（查找）數(shù)據(jù)檢索算法胡強(qiáng)查詢結(jié)果：5條記錄計(jì)算機(jī)是如何幫用戶查找數(shù)據(jù)的？順序檢索序號班級名稱姓名學(xué)號022級網(wǎng)絡(luò)工程聶加望2208066047122級網(wǎng)絡(luò)工程潘杰2208066048222級網(wǎng)絡(luò)工程秦彪2208066049322級網(wǎng)絡(luò)工程邱強(qiáng)22080660514

522級網(wǎng)絡(luò)工程唐重喜2208066054012查詢姓名為譚青的同學(xué)22級網(wǎng)絡(luò)工程譚青2208066053

34422級網(wǎng)絡(luò)工程譚青2208066053

序號班級名稱姓名學(xué)號022級網(wǎng)絡(luò)工程聶加望2208066047122級網(wǎng)絡(luò)工程潘杰2208066048222級網(wǎng)絡(luò)工程秦彪2208066049322級網(wǎng)絡(luò)工程邱強(qiáng)2208066051

522級網(wǎng)絡(luò)工程唐重喜2208066054012422級網(wǎng)絡(luò)工程譚青2208066053

3456順序檢索查詢姓名為鄒婕的同學(xué)“瞎子”找真幣假幣假幣假幣假幣假幣假幣順序檢索

超市若有10000種不同貨品，每掃描一個(gè)條碼時(shí)需要在10000種不商品中尋找這件商品的名稱和價(jià)格。若1秒內(nèi)查詢1000次，查完全部貨物耗時(shí)10秒。順序檢索順序檢索效率太低！無法滿足應(yīng)用要求！怎樣提高檢索效率？順序檢索猜價(jià)格二分檢索123456….4096查詢關(guān)鍵字15002048二分檢索查詢關(guān)鍵字15001024二分檢索查詢關(guān)鍵字15001536二分檢索序號班級名稱姓名學(xué)號022級網(wǎng)絡(luò)工程聶加望2208066047122級網(wǎng)絡(luò)工程潘杰2208066048222級網(wǎng)絡(luò)工程秦彪2208066049322級網(wǎng)絡(luò)工程邱強(qiáng)22080660514

522級網(wǎng)絡(luò)工程唐重喜2208066054l=0查詢學(xué)號為2208066053的同學(xué)22級網(wǎng)絡(luò)工程譚青2208066053

422級網(wǎng)絡(luò)工程譚青2208066053

r=5midl=3mid序號班級名稱姓名學(xué)號022級網(wǎng)絡(luò)工程聶加望2208066047122級網(wǎng)絡(luò)工程潘杰2208066048222級網(wǎng)絡(luò)工程秦彪2208066049322級網(wǎng)絡(luò)工程邱強(qiáng)22080660514

522級網(wǎng)絡(luò)工程唐重喜2208066054l=0查詢學(xué)號為2208066052的同學(xué)422級網(wǎng)絡(luò)工程譚青2208066053

r=5midl=3mid二分檢索序號班級名稱姓名學(xué)號022級網(wǎng)絡(luò)工程聶加望2208066047122級網(wǎng)絡(luò)工程潘杰2208066048222級網(wǎng)絡(luò)工程秦彪2208066049322級網(wǎng)絡(luò)工程邱強(qiáng)22080660514

522級網(wǎng)絡(luò)工程唐重喜2208066054查詢學(xué)號為2208066052的同學(xué)422級網(wǎng)絡(luò)工程譚青2208066053

r=3l=3mid二分檢索序號班級名稱姓名學(xué)號022級網(wǎng)絡(luò)工程聶加望2208066047122級網(wǎng)絡(luò)工程潘杰2208066048222級網(wǎng)絡(luò)工程秦彪2208066049322級網(wǎng)絡(luò)工程邱強(qiáng)22080660514

522級網(wǎng)絡(luò)工程唐重喜2208066054查詢學(xué)號為2208066052的同學(xué)422級網(wǎng)絡(luò)工程譚青2208066053

r=3l=4mid查找失敗二分檢索【例3.6】序列A包含14個(gè)數(shù)據(jù)，如圖3-2所示，分析順序查找方法查找22的過程。0123456789101112136549328101235232227115【例3.7】假設(shè)序列A已排序存放，如圖3-3所示，分析采用二分搜索法在其中查找15的過程。012345678910111213145689101215222327323501234567891011121314568910121522232732357891011121312152223273235789121522【例3.7】假設(shè)序列A已排序存放，如圖3-3所示，分析采用二分搜索法在其中查找15的過程。3.3.2算法的特點(diǎn)1、有窮性2、確定性3、可行性4、零個(gè)或多個(gè)輸入5、一個(gè)或多個(gè)輸出3.3.3算法的描述1、自然語言表示法2、偽代碼表示3、流程圖表示4、NS結(jié)構(gòu)流程圖表示5、用計(jì)算語言表示1、自然語言表示法另準(zhǔn)備一盤無用磁帶C；將磁帶A中的大學(xué)英語聽力轉(zhuǎn)錄到C中；將磁帶B中的新概念聽力轉(zhuǎn)錄到磁帶A中；將磁帶C中的大學(xué)英語聽力轉(zhuǎn)錄到磁帶B中?！纠?.10】磁帶A錄有大學(xué)英語聽力，磁帶B錄有新概念英語聽力，采用自然語言描述交換這兩盤磁帶內(nèi)容。2、偽代碼表示C←AA←BB←C【例3.10】磁帶A錄有大學(xué)英語聽力，磁帶B錄有新概念英語聽力，采用自然語言描述交換這兩盤磁帶內(nèi)容。3、流程圖順序結(jié)構(gòu)——按照所述順序處理；選擇結(jié)構(gòu)——又稱分支結(jié)構(gòu)，根據(jù)判斷條件改變執(zhí)行流程；循環(huán)結(jié)構(gòu)——當(dāng)條件成立時(shí)，反復(fù)執(zhí)執(zhí)行給定的處理操作。（1）順序結(jié)構(gòu)（2）選擇結(jié)構(gòu)【例3.9】輸入x，計(jì)算x的絕對值存入y中，最后輸出y的值。請畫出其算法流程。（3）循環(huán)結(jié)構(gòu)【例3.10】用傳統(tǒng)流程圖描述計(jì)算的算法?！纠?.11】用傳統(tǒng)流程圖描述例3.7所述二分查找算法。4、N-S結(jié)構(gòu)流程圖用N-S流程圖描述例3.10的算法如圖3-16所示。5、用計(jì)算機(jī)語言表示算法#include<stdio.h>intmain(){intsum,i;sum=0;i=1;while(i<=100) //當(dāng)i<=100時(shí)，重復(fù)執(zhí)行復(fù)合語句{sum=sum+i; //將sum與i相加，結(jié)果再存入sumi++; //將i的值加1，結(jié)果再存入i}【例3.12】將例3.10求sum=的算法用C語言表示。printf("1+2+...+100=%d\n",sum); //輸出結(jié)果return0;}1+2+3...+100=5050【例3.12】將例3.10求sum=的算法用C語言表示。5、用計(jì)算機(jī)語言表示算法3.4簡單程序設(shè)計(jì)舉例【例3.13】從鍵盤輸入兩個(gè)整數(shù)后輸出，交換兩個(gè)變量的值后再輸出它們的值。例:交換變量的值

x

y步驟：1x->temptemp=x;temp2y->xx=y;3temp->yy=temp;#include<stdio.h>intmain(){inta,b,temp;

printf("Pleaseinputtwointeger(suchas10,20):");scanf("%d,%d",&a,&b);//輸入兩個(gè)整數(shù)printf("a=%d,b=%d\n",a,b);

temp=a; //利用中間變量交換兩個(gè)整數(shù)a=b;b=temp;

printf("a=%d,b=%d\n",a,b);//輸出交換后的變量值return0;}【分析】采用順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)，聲明5個(gè)變量存放禮物的價(jià)格，并定義存放花費(fèi)總和的變量sum和存放平均價(jià)格的變量average。依次輸入每件禮物的價(jià)格存入相應(yīng)的變量，計(jì)算所有價(jià)格之和存入sum，計(jì)算平均價(jià)格存入average后，輸出總花費(fèi)和平均價(jià)格?！纠?.14】丁丁參加了訪問北京的夏令營活動(dòng)，回去前他為爸爸、媽媽、弟弟、好朋友小明和小西分別購買了一個(gè)小禮物。編寫一個(gè)程序，幫助丁丁計(jì)算一共花費(fèi)了多少錢，并計(jì)算禮物的平均價(jià)格。#include<stdio.h>intmain(){floatgift1,gift2,gift3,gift4,gift5; //變量聲明floatsum,average;

printf("請輸入買給爸爸的禮物價(jià)格：");//輸入scanf("%f",&gift1);printf("請輸入買給媽媽的禮物價(jià)格：");scanf("%f",&gift2);printf("請輸入買給弟弟的禮物價(jià)格：");scanf("%f",&gift3);printf("請輸入買給小明的禮物價(jià)格：");scanf("%f",&gift4);printf("請輸入買給小西的禮物價(jià)格：");scanf("%f",&gift5);

sum=gift1+gift2+gift3+gift4+gift5; //計(jì)算總價(jià)average=sum/5; //求平均值

printf("總價(jià)：%.2f\n",sum);printf("平均價(jià)格：%.2f\n",average);

return0;}EAN13條形碼是一種被廣泛使用的商品條形碼，EAN13標(biāo)準(zhǔn)碼共13位數(shù)，由「國家代碼」3位數(shù)，「廠商代碼」4位數(shù)，「產(chǎn)品代碼」5位數(shù)，以及「校正碼」1位數(shù)組成?！纠?.15】計(jì)算商品條形碼的驗(yàn)證碼。（1）國家號碼由國際商品條碼總會(huì)授權(quán)，我國的「國家號碼」為「690-699」。（2）廠商代碼由國家商品條碼總會(huì)核發(fā)給申請廠商，占四個(gè)碼，代表申請廠商的號碼。（3）產(chǎn)品代碼占五個(gè)碼，是代表單項(xiàng)產(chǎn)品的號碼，由廠商自由編定。（4）校正碼占一個(gè)碼，是為防止條碼掃描器誤讀的自我檢查?！纠?.15】計(jì)算商品條形碼的驗(yàn)證碼。假設(shè)某EAN-13碼各碼代號如下：N1N2N3N4N5N6N7N8N9N10N11N12C已知，校證碼C計(jì)算方法如下：C1=N1+N3+N5+N7+N9+N11C2=(N2+N4+N6+N8+