《程序設(shè)計(jì)與問題求解I》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

程序設(shè)計(jì)與問題求解I實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院劉洪波唐麟

實(shí)驗(yàn)一熟悉上機(jī)環(huán)境和順序結(jié)構(gòu)編程一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜C6編程環(huán)境掌握C語言中的輸入輸出掌握順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟1.鍵盤輸入與屏幕輸出練習(xí)問題1要使下面程序的輸出語句在屏幕上顯示1,2,34，則從鍵盤輸入的數(shù)據(jù)格式應(yīng)為以下備選答案中的。#include<stdio.h>main(){ chara,b; intc; scanf("%c%c%d",&a,&b,&c); printf("%c,%c,%d\n",a,b,c);}A）1234 B）1,2,34C）’1’,’2’,34 D）1234問題2在與上面程序的鍵盤輸入相同的情況下，要使上面程序的輸出語句在屏幕上顯示1234（注：數(shù)字1、2之間用空格分開，2跟34之間也有空格，3、4之間沒有任何分隔符），則應(yīng)修改程序中的哪條語句？怎樣修改？問題3要使上面程序的鍵盤輸入數(shù)據(jù)格式為1,2,34（注：逗號隔開），輸出語句在屏幕上顯示的結(jié)果也為1,2,34，則應(yīng)修改程序中的哪條語句？怎樣修改？問題4要使上面程序的鍵盤輸入數(shù)據(jù)格式為1,2,34，而輸出語句在屏幕上顯示的結(jié)果為'1','2',34，則應(yīng)修改程序中的哪條語句？怎樣修改？[提示：利用轉(zhuǎn)義字符輸出字符單引號字符。]問題5要使上面程序的鍵盤輸入無論用下面哪種格式輸入數(shù)據(jù)，程序在屏幕上的輸出結(jié)果都為'1','2',34，則程序應(yīng)修改程序中的哪條語句？怎樣修改？第1種輸入方式：1,2,34↙（以逗號作為分隔符）第2種輸入方式：1234↙（以空格作為分隔符）第3種輸入方式：1234↙（以Tab鍵作為分隔符）第4種輸入方式：1↙2↙34↙（以回車符作為分隔符）提示：使用scanf("%c%*c%c%*c%d",&a,&b,&c);其中，scanf后的*表示本輸入項(xiàng)在讀入后不賦給相應(yīng)的變量。簡單的說可以利用%*c跳過任意的字符而不讀入2.計(jì)算定期存款本利之和設(shè)銀行定期存款的年利率rate為2.25%，并已知存款期為n年，存款本金為capital元，試編程計(jì)算n年后的本利之和deposit。要求定期存款的年利率rate、存款期n和存款本金capital均由鍵盤輸入提示1：銀行定期存款為復(fù)利，計(jì)算公式為：提示2：使用函數(shù)pow，具體見如下從幫助文檔中的摘錄doublepow(doublex,doubley);Parametersx：Base.y：Exponent.Example//crt_pow.c#include<math.h>#include<stdio.h>intmain(void){doublex=2.0,y=3.0,z;z=pow(x,y);printf("%.1ftothepowerof%.1fis%.1f\n",x,y,z);}Output2.0tothepowerof3.0is8.0三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析將源程序、運(yùn)行結(jié)果和分析以及實(shí)驗(yàn)中遇到的問題和解決問題的方法，寫在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上。實(shí)驗(yàn)二選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼_使用關(guān)系表達(dá)式和邏輯表達(dá)式表示條件掌握選擇語句if和switch語句的使用方法學(xué)會用選擇語句構(gòu)成的選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.身高預(yù)測每個(gè)做父母的都關(guān)心自己孩子成人后的身高，據(jù)有關(guān)生理衛(wèi)生知識與數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析表明，影響小孩成人后的身高的因素包括遺傳、飲食習(xí)慣與體育鍛煉等。小孩成人后的身高與其父母的身高和自身的性別密切相關(guān)。設(shè)faHeight為其父身高，moHeight為其母身高，身高預(yù)測公式為男性成人時(shí)身高=(faHeight+moHeight)×0.54cm女性成人時(shí)身高=(faHeight×0.923+moHeight)/2cm此外，如果喜愛體育鍛煉，那么可增加身高2%；如果有良好的衛(wèi)生飲食習(xí)慣，那么可增加身高1.5%。編程從鍵盤輸入用戶的性別（用字符型變量sex存儲，輸入字符F表示女性，輸入字符M表示男性）、父母身高（用實(shí)型變量存儲，faHeight為其父身高，moHeight為其母身高）、是否喜愛體育鍛煉（用字符型變量sports存儲，輸入字符Y表示喜愛，輸入字符N表示不喜愛）、是否有良好的飲食習(xí)慣等條件（用字符型變量diet存儲，輸入字符Y表示良好，輸入字符N表示不好），利用給定公式和身高預(yù)測方法對身高進(jìn)行預(yù)測。編程要求：有用戶輸入輸出提示信息。2.簡單的計(jì)算器用switch語句編程設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的計(jì)算器程序，要求根據(jù)用戶從鍵盤輸入的表達(dá)式：操作數(shù)1運(yùn)算符op操作數(shù)2計(jì)算表達(dá)式的值，指定的算術(shù)運(yùn)算符為加（+）、減（-）、乘（*）、除（/）。編程要求：程序能進(jìn)行浮點(diǎn)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算，有用戶輸入輸出提示信息。提示：因?yàn)槌ㄖ械某龜?shù)不能為0，因此關(guān)鍵在于如何比較浮點(diǎn)變量data2和常數(shù)0是否相等。作為整型變量跟0的比較，簡單的＝＝就可以解決。而浮點(diǎn)型等實(shí)型變量需要用if(fabs(data2)<=1e-7)進(jìn)行判斷（即判斷其是否足夠?。?。若使用函數(shù)fabs，需要包含頭文件math.h三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析將源程序、運(yùn)行結(jié)果和分析以及實(shí)驗(yàn)中遇到的問題和解決問題的方法，寫在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上。實(shí)驗(yàn)三循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)（1）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)循環(huán)語句的使用方法2.學(xué)習(xí)用循環(huán)語句編寫程序二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）請用三種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)從1到100之間的偶數(shù)累加，奇數(shù)相乘，并將偶數(shù)累加的結(jié)果輸出，奇數(shù)相乘的結(jié)果輸出。（2）求，n的值從鍵盤輸入（3）編寫程序，打印99乘法表三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析將源程序、運(yùn)行結(jié)果和分析以及實(shí)驗(yàn)中遇到的問題和解決問題的方法，寫在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上。

實(shí)驗(yàn)四循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)（2）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)循環(huán)語句的使用方法2.學(xué)習(xí)用循環(huán)語句編寫實(shí)際應(yīng)用程序二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容猜數(shù)游戲在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，我們將嘗試編寫一個(gè)猜數(shù)游戲程序，這個(gè)程序看上去有些難度，但是如果按下列要求循序漸進(jìn)地編程實(shí)現(xiàn)，會發(fā)現(xiàn)其實(shí)這個(gè)程序是很容易實(shí)現(xiàn)的。那么，現(xiàn)在就開始吧，先編寫第1個(gè)程序，然后試著在第1個(gè)程序的基礎(chǔ)上編寫第2個(gè)程序，……程序1編程先由計(jì)算機(jī)“想”一個(gè)1～100之間的數(shù)請人猜，如果人猜對了，則計(jì)算機(jī)然后結(jié)束游戲。要求每次運(yùn)行程序時(shí)機(jī)器所“想”的數(shù)不能都一樣。程序2編程先由計(jì)算機(jī)“想”一個(gè)1～100之間的數(shù)請人猜，如果人猜對了，則結(jié)束游戲，并在屏幕上輸出人猜了多少次才猜對此數(shù)，以此來反映猜數(shù)者“猜”的水平；否則計(jì)算機(jī)給出提示，告訴人所猜的數(shù)是太大還是太小，直到人猜對為止。程序3編程先由計(jì)算機(jī)“想”一個(gè)1～100之間的數(shù)請人猜，如果人猜對了，則結(jié)束游戲，并在屏幕上輸出人猜了多少次才猜對此數(shù)，以此來反映猜數(shù)者“猜”的水平；否則計(jì)算機(jī)給出提示，告訴人所猜的數(shù)是太大還是太小，最多可以猜10次，如果猜了10次仍未猜中的話，結(jié)束游戲。程序4編程先由計(jì)算機(jī)“想”一個(gè)1～100之間的數(shù)請人猜，如果人猜對了，在屏幕上輸出人猜了多少次才猜對此數(shù)，以此來反映猜數(shù)者“猜”的水平，則結(jié)束游戲；否則計(jì)算機(jī)給出提示，告訴人所猜的數(shù)是太大還是太小，最多可以猜10次，如果猜了10次仍未猜中的話，則停止本次猜數(shù)，然后繼續(xù)猜下一個(gè)數(shù)。每次運(yùn)行程序可以反復(fù)猜多個(gè)數(shù)，直到操作者想停止時(shí)才結(jié)束。編程要求：1.有用戶輸入輸出提示2.僅僅需要編寫出程序4的代碼并上機(jī)調(diào)試運(yùn)行成功，前面的程序1至程序3是引導(dǎo)如何編寫出程序4的代碼。在程序4中要用到二重循環(huán)，如果實(shí)在無法直接編寫出程序4，可按上面的步驟循序漸進(jìn)的進(jìn)行代碼的編寫。編程提示：隨機(jī)數(shù)序列的生成在這個(gè)程序的編寫中，需要產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。附錄中是一個(gè)生成隨機(jī)數(shù)的幫助文檔，需要自己看懂。簡單提一下，生成一個(gè)從1到100的隨機(jī)數(shù)的代碼如下：magic=rand()%100+1;但要注意，在一段程序使用rand（）函數(shù)前，需要有且僅僅有一條語句進(jìn)行隨機(jī)數(shù)初始值的設(shè)置。比如使用srand(time(NULL));這里是用系統(tǒng)時(shí)間進(jìn)行隨機(jī)數(shù)初始值的設(shè)置。函數(shù)time()返回以秒計(jì)算的當(dāng)前時(shí)間值，該值被轉(zhuǎn)換為無符號整數(shù)并用作隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的種子。作為一個(gè)隨機(jī)數(shù)實(shí)際上是一個(gè)偽隨機(jī)數(shù)，并不是實(shí)際意義上的隨機(jī)，僅僅是通過一定的數(shù)學(xué)方法（不同的數(shù)學(xué)方法產(chǎn)生滿足不同分布的隨機(jī)數(shù)序列），從一個(gè)初始值生成的一個(gè)序列，因此這個(gè)初始值如果雷同的話，生成的隨機(jī)數(shù)也是相同的。因此在第一次使用rand函數(shù)前，需要使用srand函數(shù)。randRequirementsRoutineRequiredheaderCompatibilityrand<stdlib.h>ANSI,Win98,WinMe,WinNT,Win2000,WinXPGeneratesapseudorandomrand(void);ReturnValuerandreturnsapseudorandomnumber,asdescribedabove.Thereisnoerrorreturn.RemarksTherandfunctionreturnsapseudorandomintegerintherange0toRAND_MAX.Usethesrandfunctiontoseedthepseudorandom-numbergeneratorbeforecallingrand.RequirementsRoutineRequiredheaderCompatibilityrand<stdlib.h>ANSI,Win98,WinMe,WinNT,Win2000,WinXPExample//crt_rand.c/*Thisprogramseedstherandom-numbergenerator*withthetime,thendisplays10randomintegers.*/#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#include<time.h>intmain(void){inti;/*Seedtherandom-numbergeneratorwithcurrenttimesothat*thenumberswillbedifferenteverytimewerun.*/srand((unsigned)time(NULL));/*Display10numbers.*/for(i=0;i<10;i++)printf("%6d\n",rand());}SampleOutput194302822297101207075139501176726041118724097三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析將源程序、運(yùn)行結(jié)果和分析以及實(shí)驗(yàn)中遇到的問題和解決問題的方法，寫在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上。

實(shí)驗(yàn)五控制結(jié)構(gòu)綜合程序設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.熟練掌握分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)的綜合應(yīng)用。2.掌握結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的思想及方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.輸入一行字符（以#結(jié)束），統(tǒng)計(jì)其中英文字母、空格、數(shù)字和其它字符的個(gè)數(shù)。2.輸入2個(gè)1—1000之間的正整數(shù)m和n，輸出m—n之間的所有完數(shù)，完數(shù)就是因子和與它本身相等的數(shù)。例如，factorsum(12)的返回值是16（1+2+3+4+6）。輸入輸出示例Inputm:1Inputn:100Output:1,6,282.輸入一行字符，統(tǒng)計(jì)其中單詞的個(gè)數(shù)。各單詞之間用空格分隔，空格數(shù)可以是多個(gè)。輸入輸出示例Inputwords:ThesumoftheoddnumbersCount=6三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析將源程序、運(yùn)行結(jié)果和分析以及實(shí)驗(yàn)中遇到的問題和解決問題的方法，寫在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上。

實(shí)驗(yàn)六數(shù)組的使用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握數(shù)組的定義、賦值和輸入輸出方法2．學(xué)習(xí)使用數(shù)組實(shí)現(xiàn)相關(guān)算法二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．編寫程序，輸入一個(gè)正整數(shù)（），再輸入n個(gè)整數(shù)（存入數(shù)組a中），輸出a中的最大值，最小值及平均值（保留兩位小數(shù)）注釋：這里要定義數(shù)組中的元素個(gè)數(shù)至少為10個(gè)，即inta[10];2.餐飲服務(wù)質(zhì)量調(diào)查打分在商業(yè)和科學(xué)研究中，人們經(jīng)常需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并將結(jié)果以直方圖的形式顯示出來。例如，一個(gè)公司的主管可能需要了解一年來公司的營業(yè)狀況，比較一下各月份的銷售收入狀況。如果僅給出一大堆數(shù)據(jù)，這顯然太不直觀了，如果能將這些數(shù)據(jù)以條形圖（直方圖）的形式表示，將會大大增加這些數(shù)據(jù)的直觀性，也便于數(shù)據(jù)的分析與對比。下面以顧客對餐飲服務(wù)打分為例，練習(xí)這方面的程序編寫方法。假設(shè)有40個(gè)學(xué)生被邀請來給自助餐廳的食品和服務(wù)質(zhì)量打分，分?jǐn)?shù)劃分為1～10這10個(gè)等級（1表示最低分，10表示最高分），試統(tǒng)計(jì)調(diào)查結(jié)果，并用*打印出如下形式的統(tǒng)計(jì)結(jié)果直方圖。GradeCount Histogram1 5 *****2 10 **********3 7 ******* ...提示：定義數(shù)組score存放打的分?jǐn)?shù)定義數(shù)組count為計(jì)數(shù)器(count[0]不用)計(jì)算統(tǒng)計(jì)結(jié)果：設(shè)置一個(gè)循環(huán)，依次檢查數(shù)組元素值score[i]，是1則將數(shù)組元素count[1]加1，是2則將數(shù)組元素count[2]加1，依此類推 for(i=0;i<STUDENTS;i++) { count[score[i]]++; }打印統(tǒng)計(jì)結(jié)果，設(shè)置一個(gè)循環(huán)，按count數(shù)組元素的值，打印相應(yīng)個(gè)數(shù)的符號’*’提示：輸入40個(gè)數(shù)據(jù)太多，進(jìn)行測試的時(shí)候，可以讓計(jì)算機(jī)生成隨機(jī)數(shù)代替手工輸入數(shù)據(jù)。3．檢驗(yàn)并打印魔方矩陣在下面的5×5階魔方矩陣中，每一行、每一列、每一對角線上的元素之和都是相等的，試編寫程序?qū)⑦@些魔方矩陣中的元素讀到一個(gè)二維整型數(shù)組中，然后檢驗(yàn)其是否為魔方矩陣，并將其按如下格式顯示到屏幕上。17241815235714164613202210121921311182529三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析將源程序、運(yùn)行結(jié)果和分析以及實(shí)驗(yàn)中遇到的問題和解決問題的方法，寫在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上。

實(shí)驗(yàn)七函數(shù)的使用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握函數(shù)的定義和調(diào)用方法2．掌握通過參數(shù)在函數(shù)間傳遞數(shù)據(jù)的方法二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．編寫簡單程題（1）輸入兩個(gè)數(shù)，輸出其中較大的數(shù)。要求定義和調(diào)用函數(shù)intmax(inta,intb);找出并返回a,b中較大的數(shù)（2）求，其中n的值由鍵盤輸入。要求：定義和調(diào)用函數(shù)doublefact(inta);求取a！并返回結(jié)果。注：此題僅作為自定義函數(shù)練習(xí)使用，這個(gè)程序用函數(shù)實(shí)現(xiàn)效率會很低。2．給小學(xué)生出加法考試題編寫一個(gè)程序，給學(xué)生出加法運(yùn)算題，然后判斷學(xué)生輸入的答案對錯(cuò)與否，可以按下列要求以循序漸進(jìn)的方式編程。程序4連續(xù)做10道題，通過計(jì)算機(jī)隨機(jī)產(chǎn)生兩個(gè)1～10之間的加數(shù)給學(xué)生出一道加法運(yùn)算題，如果輸入答案正確，則顯示“Right!”，否則顯示“Notcorrect!”，不給機(jī)會重做，10道題做完后，按每題10分統(tǒng)計(jì)總得分，然后打印出總分和做錯(cuò)的題數(shù)。編程要求：1.較好的用戶輸入輸出提示2.使用子函數(shù)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)數(shù)相加的測試。此函數(shù)的輸入?yún)?shù)是兩個(gè)加數(shù)，返回值是用戶運(yùn)算的正確與否（用1或者0表示）。在此函數(shù)中首先讀入用戶輸入的加法結(jié)果，并與正確結(jié)果進(jìn)行比較。intAddTest(inta,intb)

;3.僅僅要求完成程序4的編寫調(diào)試運(yùn)行工作，程序1至程序3是對編寫程序4的引導(dǎo)。若可以直接編寫出程序4，可以直接編寫，如果不能一步編寫成功，可以根據(jù)引導(dǎo)一步步編寫。選做附加題通過計(jì)算機(jī)隨機(jī)產(chǎn)生10道四則運(yùn)算題，兩個(gè)操作數(shù)為1～10之間的隨機(jī)數(shù)，運(yùn)算類型為隨機(jī)產(chǎn)生的加、減、乘、整除中的任意一種，如果輸入答案正確，則顯示“Right!”，否則顯示“Notcorrect!”，不給機(jī)會重做，10道題做完后，按每題10分統(tǒng)計(jì)總得分，然后打印出總分和做錯(cuò)題數(shù)。三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析將源程序、運(yùn)行結(jié)果和分析以及實(shí)驗(yàn)中遇到的問題和解決問題的方法，寫在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上。

實(shí)驗(yàn)八數(shù)組和函數(shù)綜合編程練習(xí)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.復(fù)習(xí)數(shù)組和函數(shù)的相關(guān)知識2.掌握利用數(shù)組存儲數(shù)據(jù)和進(jìn)行編程的方法3.進(jìn)一步掌握函數(shù)的編寫二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．學(xué)生成績統(tǒng)計(jì)從鍵盤輸入一個(gè)班（全班最多不超過30人）學(xué)生某門課的成績，當(dāng)輸入成績?yōu)樨?fù)值時(shí)，輸入結(jié)束，分別實(shí)現(xiàn)下列功能：（1）統(tǒng)計(jì)不及格人數(shù)并打印不及格學(xué)生名單；（2）統(tǒng)計(jì)成績在全班平均分及平均分之上的學(xué)生人數(shù)，并打印這些學(xué)生的名單；（3）統(tǒng)計(jì)各分?jǐn)?shù)段的學(xué)生人數(shù)及所占的百分比。注：將成績分為六個(gè)分?jǐn)?shù)段，60分以下為第0段，60~69為第1段，70~79為第2段，80~89為第3段，90~99為第4段，100分為第5段。編程要求：1.較好的用戶輸入輸出提示信息2.使用子函數(shù)來實(shí)現(xiàn)上述各個(gè)功能3.最好不要使用全局變量提示：1.用num[i]存放第i+1個(gè)學(xué)生的學(xué)號，用score[i]存放第i+1個(gè)學(xué)生的成績。設(shè)置計(jì)數(shù)器count，當(dāng)score[i]<60分時(shí)，計(jì)數(shù)器count計(jì)數(shù)一次，并打印num[i]和score[i]。2.先計(jì)算全班平均分aver，當(dāng)?shù)趇個(gè)學(xué)生的成績score[i]>=aver時(shí)，打印num[i]和score[i]。3.各分?jǐn)?shù)段的學(xué)生人數(shù)保存在數(shù)組stu中，用stu[i]存放第i段的學(xué)生人數(shù)。對于每個(gè)學(xué)生的成績，先計(jì)算出該成績所對應(yīng)的分?jǐn)?shù)段，然后將相應(yīng)的分?jǐn)?shù)段的人數(shù)加1，即stu[i]++。供參考的函數(shù)原型如下：/*函數(shù)功能：從鍵盤輸入一個(gè)班學(xué)生某門課的成績及其學(xué)號 當(dāng)輸入成績?yōu)樨?fù)值時(shí)，輸入結(jié)束函數(shù)參數(shù)：長整型數(shù)組num，存放學(xué)生學(xué)號實(shí)型數(shù)組score，存放學(xué)生成績函數(shù)返回值：學(xué)生總數(shù)*/intReadScore(longnum[],floatscore[]);/*函數(shù)功能：統(tǒng)計(jì)不及格人數(shù)并打印不及格學(xué)生名單函數(shù)參數(shù)：長整型數(shù)組num，存放學(xué)生學(xué)號實(shí)型數(shù)組score，存放學(xué)生成績 整型變量n，存放學(xué)生總數(shù)函數(shù)返回值：不及格人數(shù)*/intGetFail(longnum[],floats