山西財經(jīng)大學(xué)華商學(xué)院《C語言程序設(shè)計》課件第1章C語言程序設(shè)計概述的課件

1、C語言程序設(shè)計山西財經(jīng)大學(xué)華商學(xué)院計算機(jī)教學(xué)中心2教學(xué)要求掌握C語言的基礎(chǔ)知識，包括數(shù)據(jù)類型、 輸入輸出的基本操作以及簡單程序設(shè)計； 掌握順序、選擇、循環(huán)三大結(jié)構(gòu)的編程； 掌握函數(shù)的定義與調(diào)用；掌握數(shù)組、指針的應(yīng)用；掌握結(jié)構(gòu)體、文件的操作；會進(jìn)行綜合程序設(shè)計。 3 1.1 程序與程序設(shè)計 1.2 算法及其描述 1.3 C語言的發(fā)展及特點(diǎn) 1.4 C語言程序的基本結(jié)構(gòu) 1.5 C語言字符集、標(biāo)識符和關(guān)鍵字 1.6 C語言程序的開發(fā)環(huán)境第1章 C語言程序設(shè)計概述第 1 章 C語言程序設(shè)計概述4一、程序 實(shí)際上是一個用計算機(jī)語言描述的某一問題的解決步驟。 第1章 C語言程序設(shè)計概述1.1 程序與程序

2、設(shè)計二、程序設(shè)計 人們常把編寫程序的過程稱為程序設(shè)計。在進(jìn)行程序設(shè)計時離不開程序設(shè)計語言。程序設(shè)計語言的種類很多，從其發(fā)展歷史以及功能情況來劃分可以大致劃分成五個階段： 1、機(jī)器語言： 計算機(jī)可以直接識別和執(zhí)行的二進(jìn)制語言。如： 加法指令: 1 0 0 0 0 0 0 0 減法指令: 1 0 0 1 0 0 0 0特點(diǎn)：計算機(jī)可以直接識別和執(zhí)行，效率高， 節(jié)省內(nèi)存；但難以閱讀和記憶。 5第1章 C語言程序設(shè)計概述2、匯編語言： 用“助記符”來表示機(jī)器指令。如： ADD A, B SUB A, B計算機(jī)不能直接識別和執(zhí)行用匯編語言編寫的源程序，它必須經(jīng)過一個叫匯編程序的系統(tǒng)軟件翻譯成機(jī)器語言程序

3、（即目標(biāo)程序）后才能執(zhí)行。3、算法語言： 即高級語言，不依賴于機(jī)器，降低了編程的難度。如：C、PASCAL、FORTRAN等，用+和-來 表示加減運(yùn)算。計算機(jī)也不能直接執(zhí)行算法語言描述的源程序，必須先經(jīng)過編譯程序或解釋程序翻譯成目標(biāo)程序后，才能由計算機(jī)執(zhí)行。6第1章 C語言程序設(shè)計概述4、面向任務(wù)的程序設(shè)計語言： 是非過程化的語言，不需要知道問題是如何求解的。例如：要從某學(xué)生表SS用數(shù)據(jù)庫（SQL）查詢語言獲取表中記錄的信息，采用SELECT語句，描述如下： SELECT SSNO,SSNAME,SSAGE,SSSEX FROM SS5、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言： 認(rèn)為系統(tǒng)是由許多對象組成的，對

4、象通過消息相互 聯(lián)系和相互作用，從而完成系統(tǒng)的功能。如C+， 設(shè)計的程序更易懂, 更適合更大規(guī)模的程序開發(fā)。 數(shù)據(jù)的確定：確定數(shù)據(jù)的類型和數(shù)據(jù)的存放方式。 高級語言中用變量定義來實(shí)現(xiàn)。 操作步驟（也即算法）的確定：用語句來實(shí)現(xiàn)。程序設(shè)計7一、算法的概念 算法是由一套規(guī)則組成的一個過程，算法是對某一特定問題的求解步驟的一種描述。算法應(yīng)當(dāng)具備以下幾個方面的特點(diǎn)： 第1章 C語言程序設(shè)計概述1.2 算法及其描述 瑞士計算機(jī)科學(xué)家N沃思教授提出了程序定義的著名公式： 程序=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法1、一個算法必須保證執(zhí)行有限步之后結(jié)束；2、算法的每一個步驟必須具有確切的定義；3、應(yīng)對算法給出初始量；4、算法具有

5、一個或多個輸出；5、算法的每一步都必須是計算機(jī)能進(jìn)行的有效操作。 8第1章 C語言程序設(shè)計概述一、算法的描述方法 算法是考慮實(shí)現(xiàn)某一個問題求解的框架流程，而程序設(shè)計則是根據(jù)這一求解的框架流程進(jìn)行語言細(xì)化實(shí)現(xiàn)這一問題求解的具體過程。常用描述算法的工具有：1、自然語言： 使用人們?nèi)粘＿M(jìn)行交流的語言。如：從a,b中找出一個大的數(shù)給max。 從鍵盤輸入兩個數(shù)給a和b； 如果a比b大，則把a(bǔ)的值傳給max， 否則把b的值傳給max； 輸出max的值。2、專用工具： 借助于有關(guān)圖形工具或代碼符號來描述。常用的工具有流程圖、N-S圖等。9如用N-S圖來描述從a和b中找大數(shù)的問題。第1章 C語言程序設(shè)計概述輸

6、入a和bY ab Nmaxa maxb輸出max3、程序設(shè)計語言： 算法最終要用程序設(shè)計語言來描述，計算機(jī)才能保存、翻譯和執(zhí)行。如用C語言來描述從a和b中找大數(shù)的問題。 常用的算法有：迭代法、枚舉法、遞歸法、遞推法等。scanf(“%d,%d”,&a,&b);if(ab) max=a;else max=b;printf(“%d,%d”,a,b);10二、C語言的特點(diǎn) 1、具有結(jié)構(gòu)化語言的特點(diǎn)，用函數(shù)作為程序的組成單 位，設(shè)計出的程序簡潔、緊湊、結(jié)構(gòu)清晰； 2、既有高級語言的特點(diǎn)(可移植性好)，又有低級語言 的許多功能(能對硬件操作)； 3、提供了豐富的數(shù)據(jù)類型； 4、語法限制不太嚴(yán)格，程序設(shè)計

7、自由度大； 5、生成的目標(biāo)代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行速度快。第1章 C語言程序設(shè)計概述1.3 C語言的發(fā)展及特點(diǎn)一、C語言的發(fā)展概況 起源于1968年發(fā)表的CPL語言 ，目前在微型計算機(jī)上使用的有Microsoft C，Quick C，Turbo C等多種版本。 11#include /*標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出頭文件*/ main() int a，b，c，s； /*定義四個整型變量*/ a=8；b=12；c=6； /*變量賦值*/ s=a+b*c； /*算術(shù)運(yùn)算并賦值*/ printf(“s=%dn”，s)； /*輸出結(jié)果*/ 1.4 C語言程序的基本結(jié)構(gòu)第1章 C語言程序設(shè)計概述一、簡單的C語言程序示例例1

8、-1：已知三個整數(shù)8、12、6，按公式s=a+bc計算 并顯示結(jié)果。12 語句必須以分號（；）作結(jié)束標(biāo)志； 由“/*”與“*/”之間的內(nèi)容構(gòu)成C語言程序的注釋 部分； 用預(yù)處理命令#include可以包含有關(guān)文件的信息。 在C語言中區(qū)分大小寫，如Main、MAIN、main、 maiN是不相同的。 第1章 C語言程序設(shè)計概述 一個完整的C程序由若干個函數(shù)組成，至少有一 個main函數(shù)，每個函數(shù)包括： 函數(shù)說明部分 變量定義 函數(shù)體 語句部分13一、語言字符集1、英文字母：大小寫各26個，共計52個；2、阿拉伯?dāng)?shù)：09共10個數(shù)字；3、下劃線：_； 4、特殊符號：通常指由12個符號組成的運(yùn)算符。

9、 算術(shù)運(yùn)算符： + - * / % + - 關(guān)系運(yùn)算符： = 條件運(yùn)算符： ?: 和賦值運(yùn)算符：= 其他分隔符： ( ) . , ;第1章 C語言程序設(shè)計概述1.5 C語言字符集、標(biāo)識符和關(guān)鍵字根據(jù)二維數(shù)組的定義，我們可以類推出多維數(shù)組的定義。static int b223; /*定義了一個維的靜態(tài)整型數(shù)組*/float c2322； /*定義了一個維浮點(diǎn)型數(shù)組*/ 在數(shù)組定義時，多維數(shù)組的維從左到右第一個稱第一維，第二個稱第二維，依此類推。多維數(shù)組元素的順序仍由下標(biāo)決定。下標(biāo)的變化是先變最右邊的，再依次變化左邊的下標(biāo)。 三維數(shù)組b的12個元素是：b000 b001 b002 b010 b01

10、1 b012b100 b101 b102 b110 b111 b112142022/8/14152022/8/141.二維數(shù)組元素的引用形式： 數(shù)組名下標(biāo)1下標(biāo)2下標(biāo)稱第一維下標(biāo)（或稱行），下標(biāo)稱第二維下標(biāo)（或稱列）。下標(biāo)從開始變化，其值分別小于數(shù)組定義中的常量表達(dá)式與常量表達(dá)式。在二維數(shù)組中，一個元素的位置由其下標(biāo)決定。對 float a43;其12個元素是：第 ()行：a00,a01,a02第 ()行：a10,a11,a12第 ()行：a20,a21,a22第 ()行：a30,a31,a32二維數(shù)組的每一個元素都可以作一個變量來使用。如： printf(“%d”,a00); scanf(%

11、d,&a11); a10+=a00+3*a01; mainint a23; printf(”nInput array a:”); for (j=0;j2;j+) for (k=0;k3;k+) scanf(“%d”, &ajk);/*輸入數(shù)據(jù)到二維數(shù)組中*/ printf(”nOutput array a:n”); for (j=0;j2;j+) for (k=0;k3;k+) /*循環(huán)三次，輸出一行共三個元素*/ printf(“%4d”,ajk); printf(“n”); /*輸出一行后換行，再輸出下一行*/ 162022/8/14對二維數(shù)組的輸入輸出多使用二層循環(huán)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。外層循環(huán)處

12、理各行，循環(huán)控制變量j作為數(shù)組元素的第一維下標(biāo)；內(nèi)層循環(huán)處理一行的各列元素，循環(huán)控制變量k作為元素的第二維下標(biāo)。172022/8/14二維數(shù)組的存儲結(jié)構(gòu)設(shè)有定義 int a23; float b32;a00 a01a02a10a11a12第行第行第行B00b01b10b11b20b21第行第行系統(tǒng)為數(shù)組在內(nèi)存中分配一片連續(xù)的內(nèi)存空間，將二維數(shù)組元素按行的順序存儲在所分配的內(nèi)存區(qū)域。數(shù)組a與b的各元素的存儲順序如右圖所示 例7.5 從鍵盤上輸入9個整數(shù)，保存在二維數(shù)組中，按數(shù)組原來位置輸出第一行和第一列的所有元素。182022/8/14第0行第1行第2行 0列列列分析：1、輸入數(shù)組。2、輸出數(shù)組

13、時要考慮不是所有數(shù)據(jù)都輸出。思考：應(yīng)該輸出的數(shù)據(jù)在位置關(guān)系上有何特點(diǎn)？（關(guān)鍵?。?include main() int i,j,a33; for(i= 0;i3;i+) /*輸入數(shù)組*/for(j=0;j3;j+) printf(a%d%d=,i,j); scanf(%d,&aij; 192022/8/14 for(i=0;i3;i+) /*輸出數(shù)組*/ for (j=0;j3;j+)if(i=1|j=1) printf(%-6d,aij);else printf(%-6c, ); printf(“n”); 二維數(shù)組的初始化 分行給二維數(shù)組賦初值，每個花括號內(nèi)的數(shù)據(jù)對應(yīng)一行元素。 例：int

14、a23=1,2,3,2,3,4; 將所有初值寫在一個花括號內(nèi)，順序給各元素賦值。 例：int a23=1,2,3,2,3,4;只對部分元素賦值，沒有初值對應(yīng)的元素賦0值或空字符（字符數(shù)組）。 例：int a23=1,2,4;給全部元素賦初值或分行初始化時，可不指定第一維大小，其大小系統(tǒng)可根據(jù)初值數(shù)目與列數(shù)（第二維）自動確定；但必須指定第二維的大小。例：int a3=1,2,3,4,5,6;int a3=0,0,5;202022/8/14 例7.6 用如下的33矩陣初始化數(shù)組a33,求矩陣的轉(zhuǎn)置矩陣。123147456258789369轉(zhuǎn)置矩陣：是將原矩陣元素按行列互換形成的矩陣方法1：轉(zhuǎn)置矩陣

15、是將原矩陣元素按行列互換形成的。123147456258789369方法2：沿主對角線將對稱位置元素互換即可。212022/8/14程序如下：#include main()int j,k; int a33=1,2,3,4,5,6,7,8,9,b33; for (j=0;j3;j+)for(k=0;k3;k+) bjk=akj; for(j=0;j3;j+)for(k=0;k3;k+)printf(“%6d”,bjk); printf(“n”);222022/8/147.3 數(shù)組的應(yīng)用 1.利用數(shù)組求fiboncaci數(shù)列的前n項(xiàng)例7.7 求fiboncaci數(shù)列的前20項(xiàng)： f0=1 f1=1

16、 fi=fi-1+fi-2 (i=2, 3,n)將前20項(xiàng)輸出到屏幕上，每行五項(xiàng)。232022/8/14分析：根據(jù)這個數(shù)列的組成規(guī)律：從第三項(xiàng)開始，每個數(shù)據(jù)項(xiàng)的值為前兩個數(shù)據(jù)項(xiàng)的和，采用遞推方法來實(shí)現(xiàn)?？梢杂靡粋€一維整型數(shù)組fib 20來保存這個數(shù)列的前20項(xiàng)。#include #include main()int i,fib20;fib0=1;fib1=1;for(i=2; i=19;i+) fibi= fibi-1+ fibi-2;printf( Fibonaci Numbers are:n);242022/8/14for(i=0;i20;i+) if (i%5=0)printf(n);

17、printf(%7d,fibi); getch();2.利用數(shù)組處理批量數(shù)據(jù)例7.8 從鍵盤上輸入若干學(xué)生（不超過100人）的成績，計算平均成績，并輸出高于平均分的人數(shù)及成績。輸入成績?yōu)樨?fù)時結(jié)束。 分析：根據(jù)題意，可以定義一個有100個元素的一維數(shù)組score，先將成績輸入到數(shù)組中，并計算平均成績。然后，將數(shù)組中的成績值一個個與平均值比較，輸出高于平均分的成績。 252022/8/14程序如下： #include main() float score100,ave,sum=0,x; int i,n=0,count; printf(Input score:); scanf(%f,&x); whi

18、le (x=0&n=100) sum+=x; scoren+=x; /*輸入的成績保存在數(shù)組score中*/ scanf(%f,&x); ave=sum/n;printf(average= %fn,ave); /*輸出平均分*/262022/8/14/*接上頁*/for (count=0,i=0;iave) printf(%fn,scorei); /*輸出高于平均分的成績*/ count+; /*統(tǒng)計高于平均分成績的人數(shù)*/ if (count%5= =0) printf(“n”); /*每行輸出成績達(dá)5個時換行*/ printf(count=%d n,count); /*輸出高于平均分的人數(shù)

19、*/272022/8/143. 利用數(shù)組排序例7.9 從鍵盤上輸入10個整數(shù)，用選擇法 將其按由小到大的順序排列并輸出282022/8/14基本思想：（1）從第個位置到第個位置中選擇出 最小的一個與第個位置的數(shù)交換。（2）從第個位置到第個位置中選擇出最小的一個與第個位置的數(shù)交換。 (9) 從第個位置到第個位置中選擇出最小的一個與第個位置的數(shù)交換。 5 13 3 9 32 22 8 1 23 211 13 5(3) 9 32 22 8 3(1) 23 211 3 13 9 32 22 8 5 23 211 3 5 9 32 22 8 13 23 211 3 5 8 32 22 9 13 23 2

20、1 1 3 5 8 9 22 32 13 23 21 1 3 5 8 9 13 32 22 23 21 1 3 5 8 9 13 21 22 23 32 1 3 5 8 9 13 21 22 23 32 1 3 5 8 9 13 21 22 23 32292022/8/14輸入數(shù)據(jù)： 5 13 3 9 32 22 8 1 23 21排序過程如下：#include main()int I,j,t,a10;for(I=0;I10;I+) scanf(“%d”,&aI);/*輸入數(shù)據(jù)到數(shù)組*/302022/8/14內(nèi)循環(huán)：在（I,10)內(nèi)選擇最小數(shù)外循環(huán)：控制選擇的次數(shù)for(I=0;I9;I+)f

21、or(j=I+1;jaj)t=aI;aI=aj;aj=t;printf(“n”);for(I=0;I10;I+)printf(“%6d”,aI);/*輸出排序后的數(shù)據(jù)*/31 二、標(biāo)識符 就是用來標(biāo)識變量名、符號常量名、函數(shù)名、類型名、文件名等的有效字符序列。 C語言規(guī)定： 標(biāo)識符只能由字母、數(shù)字和下劃線三種字符組成，且第一個字符必須為字母或下劃線。例如：合法標(biāo)識符： _22A，lea_1，avg3，day，ABCde43xyw8不合法標(biāo)識符：M.J.YORK，$_238，#xy，a*b，8Tea注意： 在C語言中，大小寫字母不等效。因此，a和A，I和i，Sum和sum，分別是兩個不同的標(biāo)識符。第1章 C語言程序設(shè)計概述32三、關(guān)鍵字 就是具有特定含義的標(biāo)識符，用戶不能用來作自定義標(biāo)識符。由ANSI標(biāo)準(zhǔn)推薦的關(guān)鍵字有32個，常用的有： 與數(shù)據(jù)類型有關(guān)的： char int float double sig