C語言程序設計實驗指導書

年4月19日C語言程序設計實驗指導書文檔僅供參考《C語言程序設計》實驗指導書課程編號：課程名稱：C語言程序設計實驗學時：44一、本實驗課的性質、任務與目的本實驗課目的是使學生掌握C語言編程的常見方法，熟悉該語言中的語法、詞法規(guī)則，為以后進行軟件開發(fā)和學習后繼專業(yè)課程打下基礎。經過學習能夠運用C語言中的各個知識點編寫能完成一定功能的程序。訓練學生進行復雜程序設計的技能和培養(yǎng)良好程序設計的習慣，其重要程度決不亞于知識的傳授。把高級語言的學習與程序設計、上機實踐緊密地結合起來，以提高學生能靈活運用新的知識分析問題和解決問題的能力。二、本實驗課所依據的課程基本理論本實驗課基于C語言的語法和詞法規(guī)則、數據的表示及算法的處理，而語法及算法正是高級語言程序設計的主要研究對象?！禖語言程序設計》的主要任務是：C語言是一種應用廣泛結構化程序設計語言，本課程介紹C語言的基本概念、基本語法和編程方法，重點描述C語言的結構化的特征，并經過本課程的學習，使學生掌握一定的結構化程序設計的知識，以及用C語言編寫程序的能力。三、實驗類型與要求在做每個實驗之前，讓學生對本次實驗相關的內容進行預習、算法設計、流程圖的設計、編寫程序，做好實驗的準備工作；寫出預習報告，畫出流程圖，要求獨立完成。說明：1、實驗類型：設計性；2、實驗要求：必做。四、每組人數與實驗學時數每組1人，實驗學時數44學時。五、考核方式與評分辦法實驗總成績=出勤情況*10%+實驗報告*20%+平時*30%+實驗表現*40%六、本實驗課配套教材或實驗指導書譚浩強.C程序設計.北京：清華大學出版社，3月第3版譚浩強.C程序設計題解與上機指導.北京：清華大學出版社，3月第3版譚浩強.C程序設計試題匯編.北京：清華大學出版社，3月第2版夏寬理.C語言程序設計.北京：中國鐵道出版社，2月第1版夏寬理.C語言程序設計上機指導與習題解答.北京：中國鐵道出版社，2月第1版王士元.C高級實用程序設計.北京：清華大學出版社，1996年1月第1版七、實驗報告要求在機器上交作業(yè)，每次實驗成績分為優(yōu)、良、及格、不及格，未參加的為0分。要求認真書寫實驗報告。實驗報告編寫要求：1．實驗題目2．實驗要求3．程序流程圖4．調試過程（實驗過程出現的問題、解決的方法）5．程序代碼及運行結果。八、實驗內容實驗一：C語言運行環(huán)境的認識與簡單的C程序【目的與要求】1、了解TC環(huán)境下C語言的運行環(huán)境，熟悉編譯系統(tǒng)的操作環(huán)境。2、了解在該系統(tǒng)上如何編輯、編譯、連接和運行一個C程序。3、經過運行簡單的C程序，初步了解C源程序的特點。4、掌握和理解C程序中最基本的C語句?！緦嶒瀮热荨?、題目：由鍵盤輸入兩個整數，計算并輸出兩個數之和。2、程序如下：#include“stdio.h”voidmain(){inta,b,sum;printf(“Pleaseinputtwointegernumbers:\n”);scanf(“%d%d”,&a,&b);sum=a+b;printf(“%d+%d=%d”,a,b,sum);}3、具體操作：（1）輸入程序，然后進行編譯連接。若在編譯中有詞法或語法錯誤，則根據提示進行修改，再進行調試，直到沒有語法錯誤。（2）運行程序，依下列不同的方式輸入數據，查看程序執(zhí)行結果。①12_34↙②12↙34↙③12<Tab>34↙【實驗分析與討論】1、總結C程序的基本結構和書寫規(guī)則。2、分析調試過程中常見的錯誤提示和解決策略。實驗二：C語言程序的單步調試實驗三：選擇結構的程序設計【目的與要求】1、了解三種基本數據類型的定義。2、掌握各種不同運算符及其對應的表示式的使用。3、熟練掌握if語句和switch語句的使用【實驗內容】一、判斷方程ax2+bx+c=0有幾個解，若有，則輸出其解。1、算法分析：對于方程ax2+bx+c=0的解，存在以下情況：①a=0,不是一元二次方程；②b2-4ac=0,有兩個相等的實根；③b2-4ac>0,有兩個不等的實根；④b2-4ac<0,有兩個共軛復根。(1)定義變量：a,b,c,x1,x2,d(2)輸入a,b,c(3)if(a==0)不是一元二次方程elsed=b2-4ac根據d的取值，輸出方程根的情況：if(b2-4ac==0)x1=x2=-b/(2*a)elseif(b2-4ac>0)x1=(-b+sqrt(d))/(2*a)x2=(-b-sqrt(d))/(2*a)elsex1=(-b+sqrt(-d)i)/(2*a)x2=(-b-sqrt(-d)i)/(2*a)2、程序代碼：#include“stdio.h”#include“math.h”voidmain(){floata,b,c,x1,x2,d;printf(“請輸入ax2+bx+c=0方程三系數值：”)；scanf(“%f%f%f”,&a,&b,&c);if(abs(a)<=1e-6)//a==0printf(“該方程非一元二次方程.\n”)；else{d=sqr(b)-4*a*c;if(abs(d)<=1e-6)//sqr(b)-4*a*c==0printf(“該方程的兩個相等實根為：x1,x2=%4.2f”,-b/(2*a));elseif(abs(d)>1e-6){x1=(-b+sqrt(d))/(2*a);x2=(-b-sqrt(d))/(2*a);printf(“該方程的兩個不等實根為：x1=%4.2f,x2=%4.2f”,x1,x2);}else//sqr(b)-4*a*c<0printf(“該方程的兩個復數根為：x1=%4.2f+%4.2fi,x2=%4.2f-%4.2fi”,-b/(2*a),sqrt(-d)/(2*a),-b/(2*a),sqrt(-d)/(2*a));}}二、簡單的菜單程序設計。假設要求設計一菜單如下：主菜單1漢字2拼音3英文1、算法分析：根據要求使用輸出語句將上述菜單輸出，提示按要求選擇。運用if語句或switch語句，編寫分支結構。2、程序代碼：#include“stdio.h”voidmain(){inti;printf(“\n\n\n========主菜單========\n”);printf(“(中國)”)printf(“1漢字\n”);printf(“2拼音\n”);printf(“3英文\n”)；printf(“請選擇：”)；scanf(“%d”,&i);switch(i){case1:printf(“中國\n”)；break;case2:printf(“China\n”);break;case3:printf(“Zhongguo\n”);break;}}【課后練習】1、判斷一年份是不是閏年。2、從鍵盤上輸入1-7之間的數字，輸出表示一個星期中對應某一天的英文單詞。【實驗分析與討論】1、總結分支選擇結構的設計方法與技巧。2、掌握簡單菜單的設計。實驗四：循環(huán)結構的程序設計【目的與要求】1、掌握三種循環(huán)語句在編程中的使用。2、理解break語句和continue語句在循環(huán)結構中的不同作用。3、了解循環(huán)的嵌套，學會窮舉算法與迭代算法。【實驗內容】一、輸入兩個正整數，求出它們的最大公約數與最小公倍數。1、算法分析：[輾轉相除法]對于兩個數m和n，將大數放在m中，小數放在n中，用n去除m，若余數為0，則n為最大公約數，否則將n作為m，余數作為n，再用n去除m，直到余數為0，則n為最大公約數。2、程序代碼：#include“stdio.h”#include“math.h”

voidmain(){intm,n,t,max,min;printf(“請輸入兩個正整數：”)；scanf(“%d%d”,&m,&n);min=m*n;if(m<n){t=n;n=m;m=t;}while(n!=0){t=m%n;m=n;n=t;}printf(“最大公約數為：%d\n”,m);printf(“最小公倍數為：%d\n”,min/m);}二、將一張100元錢，換成10元，20元，50元零錢，問有多少種不同的換法（假設三種零錢每種都可不出現）。1、算法分析運用窮舉算法實現：考慮到三種零錢各種能夠不出現，則各自的張數范圍如下：10元0張到10張20元0張到5張50元0張到2張而且要考慮到共數只有一張100元票子。2、程序代碼：#include"stdio.h"voidmain(){intTencount,Twecount,Fifcount,i=0;for(Tencount=0;Tencount<=10;Tencount++) for(Twecount=0;Twecount<=5;Twecount++) for(Fifcount=0;Fifcount<=2;Fifcount++)if(Tencount*10+Twecount*20+Fifcount*50==100)printf("第%d種換法為：10元%d張20元%d張50元%d張\n",++i,Tencount,Twecount,Fifcount);}【課后練習】*1、求1—100之間，能被5整除的數之和。***2、判斷任一個數是否是質數。*****3、輸出一有規(guī)則的圖形，如右圖。****【實驗分析與討論】1、分析總結for語句，while語句，do-while語句的用法。2、巧用break語句和continue語句。實驗五：數組及其應用【目的與要求】1、掌握一維數組與二維數組的使用。2、掌握字符數組與字符串的區(qū)別與使用。3、熟練掌握與數組有關的算法（選擇排序與冒泡排序、查找與插入）。【實驗內容】一、輸入一個整數，將其插入一含有9個數的有序序列中，確保插入后其依然有序，。1、算法分析：①將待插入的數與序列中的每個數進行比較，找到其插入的具體位置i；②將從第i個數組元素開始，一直到原數組中的最后一個元素，整體往后移，空出一空間來存儲待插入的整數。2、程序代碼：#include"stdio.h"voidmain(){inta[10]={2,5,7,11,14,19,21,33,67},i,k,m;printf(“原數組為：”)；for(i=0;i<9;i++)printf(“%4d”,a[i]);printf(“\n請輸入待插入的整數：”)；scanf(“%d”,&m);for(i=0;i<9;i++)if(m<=a[i])break;//查找待插入的位置for(k=9;k>=i;k--)a[k]=a[k-1];//移位，準備插入新的整數a[i]=m;printf(“新數組為：”)；for(i=0;i<10;i++)printf(“%4d”,a[i]);}二、編程實現：將字符串str2連接到字符串str1后，構成新的字符串str1。1、算法分析：本程序即實現字符串處理函數strcat（）的功能。兩字符串str1和str2進行連接，要注意的是字符串的結束標志。2、程序代碼：#include"stdio.h"#include"string.h"voidmain(){charstr1[40],str2[20],i,j,len1,len2;printf("請輸入字符串str1:");gets(str1);len1=strlen(str1);printf("請輸入字符串str2:");gets(str2);len2=strlen(str2);for(i=len1,j=0;j<len2;i++,j++)str1[i]=str2[j];str1[i]='\0';printf("新的字符串str1為：");puts(str1);}【課后練習】判斷一方陣是不是對稱矩陣。實現兩個字符串拷貝的功能。運行折半查找法，在一個有序序列中查找某一特定的數。【實驗分析與討論】分析兩種基本排序算法的核心與兩者的不同之處。在實現字符串處理函數時的一些注意事宜及其實現方法。討論二維數組解決矩陣與行列式。實驗六：函數及其應用【目的與要求】1、掌握C中函數的定義、調用及設計。2、掌握函數嵌套調用、遞歸調用的設計。3、掌握變量、函數的作用域及存儲類?！緦嶒瀮热荨恳?、設計一個子函數對n個整數進行排序，由主函數從鍵盤接收若干個數，調用子函數進行排序，并在主函數中進行輸出顯示。1、算法分析：①子函數的設計以兩個參數來實現，一個是接收主函數傳來的數組首地址，另一個是持排序的整數個數，如fun(inta[],intn)；②主函數的實現定義一整型數組，從鍵盤上接收若干個整數，調用子函數fun，再將最后的結果輸出。2、程序代碼：#include"stdio.h"voidfun(inta[],intn)//選擇排序算法{inti,j,t;for(i=0;i<n-1;i++)for(j=i+1;j<n;j++)if(a[i]>a[j]){t=a[i];a[i]=a[j];a[j]=t;}}voidmain(){inta[10],i;for(i=0;i<10;i++)scanf("%d",&a[i]);printf("輸入的數值序列為：");for(i=0;i<10;i++)printf("%4d",a[i]);printf("\n");fun(a,10);printf("輸入的數值序列為：");for(i=0;i<10;i++)printf("%4d",a[i]);}二、輸入任意兩數m,n的值，輸出下列表示式的值。S=1、算法分析編寫一函數fac(n),返回n!的值。編寫主函數，從鍵盤輸入m,n的值，調用上述fac()函數，計算表示式的值，并將其輸出。2、程序代碼#include“stdio.h”longfac(intn){if(n==1)return1;elsereturnn*fac(n-1);}voidmain(){intm,n,t;floats;printf(“pleaseinput2integernumbers:”);scanf(“%d%d”,&m,&n);if(m<n){t=m;m=n;n=t;}printf(“s=%f”,fac(m)/(fac(m-n)fac(n)));}【課后練習】若正整數A恰好出現在其平方數的右側，則稱A為一個同構數。如：5，6，76。求100以內的所有同構數。要求：（1）編寫一子函數intfun（intn），判斷給定正整數n是不是同構數，若是，返回1，否則，返回0。（2）編寫主函數，調用函數fun()，尋找并輸出100以內的所有同構數。（3）在輸出同構數的同時，要輸出其平方的值。運用遞歸，求任一個字符串的長度。【實驗分析與討論】被調函數的實現及調用過程。簡單遞歸問題的實現。實驗七：指針及其應用【目的與要求】1、了解指針的定義與應用。2、掌握使用指針變量的程序設計。了解使用函數指針的程序設計。了解使用指針數組的程序設計?！緦崿F內容】一、設計一程序，將兩個變量的值進行交換。算法分析：（1）編寫一個函數swap(int*p,int*q),交換兩個參數指針所指的數據。（2）編寫主函數，調用函數swap,將兩個變量的值進行交換。程序代碼：#include“stdio.h”voidswap(int*p,int*q);voidmain(){inta,b;printf(“請輸入兩個整數：”)；scanf(“%d%d”,&a,&b);printf(“兩個數交換前順序為：a=%d,b=%d”,a,b)；swap(&a,&b);printf(“兩個數交換后順序為：a=%d,b=%d”,a,b)；}voidswap(int*p,int*q){intt;t=*p;*p=*q;*q=t;}二、編程實現：運用指針將字符串str2連接到字符串str1后，構成新的字符串str1。1、算法分析：本程序即實現字符串處理函數strcat（）的功能。兩字符串str1和str2進行連接，要注意的是字符串的結束標志，并運用指向字符串的指針來實現。2、程序代碼：#include"stdio.h"#include"string.h"voidmain(){charstr1[20],str2[10],*p=str1,*q=str2,j,len1,len2;printf("請輸入字符串str1:");gets(str1);len1=strlen(str1);p=p+len1-1;printf("請輸入字符串str2:");gets(str2);len2=strlen(str2);for(j=0;j<len2;j++)*(++p)=*(q++);str1[len1+len2]='\0';printf("新的字符串str1為：");puts(str1);}【課后練習】1、運用指向數組的指針，求一數組中所有元素之和。2、【實驗分析與討論】實驗八：結構體及其應用【目的與要求】1、了解結構體類型的定義。2、掌握結構體類型變量的使用?！緦嶒瀮热荨坑?0個學生，每個學生包括學號、姓名、三門課的成績，從鍵盤輸入10個學生數據，要求輸出三門課中每一門課的平均成績，以及最高分學生的數據。1、算法分析：定義一個結構體類型，其中含有學號、姓名、三門課的成績、總分數據；先后根據要求解決上述問題。2、程序代碼：#include"stdio.h"typedefstructstu{intnumber;charname[4];floatlen1,len2,len3;floatscore;}student;voidmain(){studentstu[10];inti,flag;floatave[3],sum[3]={0,0,0},max=0;printf("請輸入10位同學的所有信息：");for(i=0;i<10;i++){scanf("%d%s%f%f%f",&stu[i].number,stu[i].name,&stu[i].len1,&stu[i].len2,&stu[i].len3);stu[i].score=stu[i].len1+stu[i].len2+stu[i].len3;if(stu[i].score>=max){max=stu[i].score;flag=i;}sum[0]+=stu[i].len1;sum[1]+=stu[i].len2;sum[2]+=stu[i].len3;}for(i=0;i<3;i++)ave[i]=sum[i]/3;printf("三門課的平均成績分別為");for(i=0;i<3;i++)printf("%6.2f",ave[i]);printf("\n最高分是：%d%s%6.2f%6.2f%6.2f",stu[flag].number,stu[flag].name,stu[flag].len1,stu[flag].len2,stu[flag].len3);}【實驗分析與討論】13個人圍成一圈，從第1個人開始順序報號1、2、3。凡報到“3”者退出圈子，找出最后留在圈子中的人原來的序號。實驗九：鏈表的處理【目的與要求】1、了解鍵表的相關概念。2、掌握單向鍵表的創(chuàng)立、編歷、插入、刪除等簡單處理。【內容】創(chuàng)立一個鏈表。#include"stdio.h"#include"stdlib.h"typedefstructlist{intdata;structlist*next;}list;voidmain(){list*head,*ptr;intnum,i;ptr=(list*)malloc(sizeof(list));head=ptr;printf("Pleaseinput5numbers:");for(i=0;i<5;i++){scanf("