C语言程序设计

1、C语言程序设计 Copyer:Vigiking,第一章 计算机语言与C语言概述,1.1 计算机语言概念 计算机语言定义 计算机能够识别和接受的语言。 要使计算机按自己的意图工作，必须使用计算机所能接受、理解和执行的指令指挥计算机工作。,计算机语言的种类 机器语言 低级语言 汇编语言 （面向计算机） BASIC 入门语言 F77 科学计算 高级语言 Foxpro 数据库管理 （面向问题 ） C 多用途,计算机语言,机器语言 最早问世，用二进制代码构成指令。 如： 100000 （+） 110000 （-） 用机器语言编程的缺点： 繁琐、不直观、不易调试。 如计算y=2x2+3x-1需要七八条指令

2、。 移植性差。 依赖于计算机。,汇编语言 用符号构成指令，如：MOV、ADD 用汇编语言编程： 相对直观，但仍繁琐，仍是面向计算机的语言。 汇编语言是计算机间接接受的语言,高级语言 与低级语言相比，有根本性的区别： 是面向问题的语言。 高级语言的一条指令（语句）： y=2*x*x+3*x-1; 对应于：y=2x2+3x-1 y=sin(x); 对应于：y=sinx 用高级语言编程： 直观、易懂、移植性好（不依赖于具体计算机）,上机运行高级语言程序需经过编译： 编译 执行 要上机完成一个计算问题，主要的任务就是用高级语言编写出相应的源程序。即至少要学会一种计算机语言。,高级语言源程序,机器指令

3、目的程序,结果,编译程序,1.2 C语言的特点 集高级语言和低级语言的优点于一身： 能实现低级语言的大部分功能（如直接访问内存物理地址、进行位操作等）。 图形功能强。 运算符和数据结构丰富。 语法限制不太严格，程序设计自由度大。 生成目标代码质量高，程序执行效率高。,1.3 简单的C程序介绍 例1： main() 主函数说明 程序框架 printf(“abcdef”); 函数体 语句 程序的功能是输出字符串：abcdef,例2：求两数之和。 main() int a,b,c; a a=100; b=50; b c=a+b; c printf(“n c=%d”,c); 程序运行结果：c=150,

4、例3：求两数中的最大值。 函数类型 函数名 形参 main() int max (int x,int y) int a,b,c; int z; scanf(“%d,%d”, a x b y c z （两个函数组成）,3,5,3,5,5,5,总结上例可知： （1） C程序由函数构成。 （2） 函数由两部分组成： 函数说明部分：函数名、函数类型、形参名、形参类型。 函数体：实现函数的具体操作；由语句构成。 （3） 程序总是从main函数开始执行。 （4） 书写格式自由。 （5）语句必须有分号。 ：,第二章 算法 2.1 算法的概念 要利用计算机处理问题，光学习语言的语法规则还不够，最重要的是要学会

5、针对各类型的问题，拟定出有效的解题方法和步骤。解题方法和步骤就是算法。,算法： 为了解决一个问题而采取的有限步骤。 计算机算法： 如何使计算机一步一步地工作的具体过程。,利用计算机处理问题的步骤： 1）设计好算法算法设计； 2）用计算机语言实现算法程序设计。 算法必须是“有效”的。 算法设计还要充分考虑算法的好坏。 衡量算法好坏的主要标准： 程序简练。 执行速度快。 占空间少。,例：考虑 的算法。 算法：直接表达。 直接用语句 s=1+2+3+4+5+6+7+8+9+10,当项数较多时该算法不适用,s=i,1,10,算法：迭代法（累加求和法） s=1+2+3+4+5+6+7+8+9+10 算法

6、步骤： s i 使s=0 + 使i=1 累加器 记数器 s+is i+1i 若i10转，否则转 输出s,0,1,1,2,3,3,6,4,10,5,该算法通用，是好算法,2.2 算法的表示 算法需要有统一的表示方法 常用的表示方法有： 自然语言 流程图 结构化流程图 N-S流程图.,1、自然语言 对于计算 s=1+2+3+4+5+6+7+8+9+10 用自然语言表示为： 使s=0 （s为累加器） 使i=1 （i为计数器） s+is （累加求和公式） i+1i （计数器加1） 若i10转,否则转 输出s的值 特点：通俗易懂、文字冗长、含义不大严格。,2、流程图 用流程图符号表示算法。 常用的流程图

7、符号 起止框 输入输出框 处理框 流程线 判断框,对于计算 s=1+2+3+4+5+6+7+8+9+10 用流程图表示为：,s+i s,i+1 i,S+i s,S+i s,i10,输出s,0 s,1 i,直观形象，易于理解，次序清楚,Y,N,3、结构化流程图 传统的流程图有一个弊端：对流程线没有严格的限制，对于较复杂的算法可能会变成乱麻一般（BS型算法）。 为克服这一弊端，提出了由三个基本结构组成算法流程图的思想： 结构化流程图,三个基本结构： 顺序结构 按固定顺序（从上到下或从左到右）执行的结构。,A,B,a,b, 选择结构 根据条件P选择执行哪一个分支。 成立 不成立,p,A,B,a,b,

8、成立,不成立,例：计算 y= 1/x 当x0时 y= 10000 当x=0时 的算法流程图图： 选择结构,输入x,X=0?,10000y,1/xy,输出y,Y,N, 循环结构 重复执行某些操作的结构。 分为两种： 当型循环和直到型循环。 当型循环 直到型循环,P1,A,A,P2,a,a,b,b,Y,Y,N,N,可以看出，每个基本结构都只有一个入口和一个出口，因此，用三个基本结构构成的流程图不会象乱麻一般，用三个基本结构构成的流程图就成为结构化流程图，用结构化流程图描述的算法称为结构化算法，相应的程序设计就称为结构化程序设计。,观察前例：,0 s,1 i,S+i s,i+1 i,i10,输出s,

9、顺序结构,循环结构,y,n,4 N-S流程图 N-S流程图的三个基本结构：,A,B,P,成立,不成立,A,B,A,B,当P1,直到P2,顺序结构,选择结构,循环结构,例：计算 y= 1/x 当x0时 y= 10000 当x=0时 的N-S流程图：,输入x,X=0?,是,否,10000y 1/xy,输出y,例： 计算 s=1+2+3+4+5+6+7+8+9+10 的N-S流程图： i10 直到i10 直到型 当型,0 s,1 i,输出s,1 i,0 s,s+i s,i+1 i,s+i s,i+1 i,输出s,第三章 数据类型、运算符 与 表达式 3.1 C 的数据类型 基本类型 （整型、实型、字

10、符型、枚举型） 构造类型 （略） 指针类型 （略） 空类型 各类型包含常量与变量,3.2 常量与变量 常量与符号常量 常量 在程序运行过程中其值保持不变的量。 符号常量 用来代表一个常量的标识符。 #define PI 3.1415926,例： #define PI 3.1415926 main() float r=2,c; c=2*PI*r; printf(“%f”,c); ,变量 其值可以改变的量。 变量的三要素: 变量名 每个变量有一个名字，作为识别该变量的标识符。 变量的值 每个变量有一个值，变量的值是随时可以改变的。,变量的存储单元 每个变量占据一个内存单元，用于存放变量的值。 变量

11、名 a 变量值 存储单元,3,变量的命名规则： 由字母、数字和下划线组成 以字母或下划线开头 a、x1、y_2、_b1、_1c 合法 1x、a+2、 不合法 变量必须先定义后使用。 程序中何时使用常量？何时使用变量？,3.3 整型数据 整型常量 即整常数，c的整常数有三种形式： 十进制整数 与数学中的整数一致，如：100，123，15等。 八进制整数 以0开头的整数，如：010,07,020等。 十六进制整数 以0 x开头的整数，如：0 x10,0 xff,0 x2a等。,整型变量 用于存放整数的变量。 分4种类型： 基本型：int a 16位，可表示的数值范围：-3276832767 短整型

12、：short int b 16位，可表示的数值范围：-3276832767 长整型：long int c 32位，数值范围：-21474836482147483647,无符号型：加上 unsigned 只存放正数。 如：unsigned int x 变量x为无符号整数，16位全表示数码， 数值范围：065535 在程序设计中，如果要使用整型变量，必须首先选择以上类型符来定义变量，然后才能使用；,例： main() 定义 int a,b,c; a=100; b=50; 使用 c=a+b; printf(“%d”,c); 一般根据什么原则选择变量的类型？,3.4 实型数据 实型常量 可使用两种形式

13、表示： 小数形式：如 1.23, 3.1415926 15.48 指数形式：如 1e-20 1.23e5,实型变量 用于存放实数的变量 分单精度和双精度两种： float a,b 定义a和b为单精度型变量 32位，7位有效数字，10-381038 double x,y 定义x和y为双精度型变量 64位，15位有效数字，10-30810308,例： main() float r,c; double r,c; r=5; c=2*3.1415926*r; printf(“%f”,c); ,3.5 字符型数据 字符常量 用单引号括起来的一个字符。 a,x,*,1等 除此外，以开头的字符如n,t等 称为

14、转义字符，祥见书表3.3,字符型变量 用于存放字符的变量。 char c1,c2 定义c1和c2为字符型变量 c1=a; c2=b; 字符赋值 字符型变量存放一个字符，占据一个字节,字符型数据的存储形式 存放ASCII码 不是 而是 如字符a在内存中存放97，b 存放98。 与整数的存储形式一致，它们之间可以通用 一个字符数据既可以作字符用，也可以作整数用（取其ASCII代码）。 如：32+a相当于 32+97 若 int x; char c; 则 x=a; c=97; x=97; c=a; 都允许,a,97,字符串常量 用双引号括起来的字符序列。 如：”abcde”,”china” ”a”也

15、属字符串。 注意”a”与a的区别。 对于： char c; c=”a”; 用法错误,字符串中每个字符各占一个字节，并且在字符串结尾加上一个结束标记0 如：”china” 在内存中占6个字节。 c h i n a 0 C语言中专门的字符串变量，可用字符数组存放（以后介绍）。,3.6 变量赋初值 在定义变量的同时给相应的变量赋初值。 如： int a=3; a float b=5.2; char c=a; int x=y=z=6; 效果： 在给变量分配内存单元的同时在相应的单 元中存放初值。,3,3.7 各数值型数据间的混合运算 整型、实型、字符型数据间可以进行混合运算，如： 10-a*1.5 运

16、算时，参加运算的两个数据如果类型不同，则首先将其类型转换成一致再运算，转换规则是： 将优先级低的类型转换到优先级高的类型,数据类型的优先级： 高 double float long unsignde 低 int char,3.8 算术运算符与算术表达式 基本的算术运算符 + - * / % 算术表达式 用算术运算符将运算对象连接起来的式子 用于表达数学公式的式子 如：2*x+y-1/a 表达式经过运算最终得到一个值： 算术表达式的值,运算符的优先级与结合性 优先级： 在对表达式求值时，如果存在多个运算符，则运算的先后次序按运算符的优先级别从高到底进行。 运算符的优先级关系为： 高：* / %

17、低：+ - 如：a-2*x 先算 * 2*(a+2) 有括号的情况？,结合性： 如果在一个运算对象两边的运算符的优先级相同，则按规定的“结合方向”处理。 如：a-b+c b与-结合是从左到右，称“左结合性”。 b与+结合是从右到左，称“右结合性”。 每个运算符都有相应的优先级和结合性。 基本算术运算符都是左结合性。,计算表达式例： 2+A-1/2.0 1+3/2-1 构造表达式例 2x2+3x-1,a+b a-b,a+b a-b x+y x-y,a+b/a-b ?,(a+b)/(a-b),2*x*x+3*x-1 (*不能省）,(a+b)/(a-b)/(x+y)/(x-y),(a+b)/(a-b

18、)/(x+y)/(x-y),(a+b)/(a-b)/(x+y)*(x-y),强制类型转换 可以用强制类型转换运算符将一个表达式的值转换成所需类型： 如： (int)(x+y) (float)(7%3),应用举例： int a=200,b=300,c; c=a*b/100; ? 可知，有自动转换和强制转换， 当自动转换达不到目的时，可用强制转换。,c=(long)a*b/100;,c=(long)(a*b)/100;,自增、自减运算符 自增运算符：+ 使变量值加1 自减运算符：- 使变量值减1 两种用法： +i, -i 先加（减）后用 i+, i- 先用后加（减） 两种用法对i效果一样，但表达式

19、的值不同。 例：假设i的原值为5： j=+i; j=? j=i+; j=?,注意： +和-只能用于变量。 如：3+和（a+1）+ 不合法 +和-为右结合性。 (-i)+ -i+ -(i+) 若i的原值是5，则该表达式的值是多少？,例：分析执行下列语句后的结果： a=5; a b c d b=a+; c=-a-b+; d=(a+)-(+b)+c-;,5,5,6,5,0,6,7,-2,6,-1,两种特殊情况： k=(i+)+(i+)+(i+) i+j 是 i+(+j) 还是 (i+)+j ? i+虽然与i=i+1等效，但使用自增自减运算符的代码优化程度好，因而经常使用；但用时需特别小心。,3.9

20、赋值运算符和赋值表达式 赋值运算符 “=”称赋值运算符，其作用是将一个数据赋给一个变量。 如： a=5 不要理解为“等号”。 执行赋值运算的结果，是将右边的数据存入左边变量所对应的内存单元中。,赋值规则 如果赋值运算符两侧的类型不一致，则在赋值时要进行类型转换，转换规则为： 实型整变量 舍去小数部分。 int a=5.5; a中为5。 整型实变量 数值不变，以浮点形式存储。 字符型整变量 放在整形变量低8位。保持原值不变原则。 int a=A;,复合赋值运算符 在赋值运算符前加上其它运算符，可以构成复合赋值运算符。 a+=3 a=a+3 b-=x+5 b=b-(x+5) x*=c-6 x=x*

21、(c-6) y/=a*4 y=y/(a*4) k%=b-2 k=k%(b-2) 属于高效率运算符。,赋值表达式 主要实现赋值运算的表达式。 一般形式： = 如： a=5 y=2*x+3 a=a+1 不是衡等 作用：将右边表达式的值赋给左边的变量。 赋值表达式的值取左边变量的值。,赋值表达式右边的可以是任何表达式，如： a=(b=5) 赋值表达式中包含赋值表达式 赋值运算符的优先级低于所有算术运算符，且是右结合性。 a=(b=5) 与 a=b=5 等效。,例：计算以下表达式的值： a=b=c=5 a=5+(c=6) a=(b=4)+(c=6) a=(b=4.5)+(c=6.5) （a、b、c为整

22、型变量） a+=a-=a*a (设a的原值为3),赋值表达式是C语言中的一个重要成分，在赋值表达式后加一分号就成为常用的赋值语句。如 y=2*x+1; 赋值表达式作为表达式的一种，可以出现在任何表达式中，如： x+2-(b/3-(a=k-5)+b,3.10 逗号表达式 逗号也是一种运算符，用它对两个表达式实现连接运算。 3+5,6+8 称逗号表达式。 逗号表达式的一般形式： 表达式1，表达式2 取表达式2的值作为整个逗号表达式的值。 如： a=3*5,a*4 逗号表达式的值为：60,一个逗号表达式又可以与另一个表达式组成一个新的逗号表达式，如： (a=3*5,a*4),a+5 因此，逗号表达式

23、的一般形式可以扩展为： 表达式1，表达式2，表达式3，, 表达式n 取表达式n的值作为整个逗号表达式的值。 逗号运算符的优先级最低,且是左结合性。 逗号运算符只起到连接作用，没有实际操作。,第四章 最简单的C程序设计,C 程序最基本的成分是语句 目前我们已掌握的语句： 变量说明语句: int a,b,c; 表达式语句： x+y; 特别地： a=5; 赋值语句,可以编写简单程序如： main() int x,y; x=5; y=2*x*x+3*x-1; 该程序语法上完整，但还缺少输出。,数据的输出 用输出函数实现,其中的两种输出函数： 1.putchar 函数 （字符输出函数） 用于输出一个字符

24、。 如: putchar (a); putchar (100); char c=b; putchar (c);,例：输出单词Boy的完整程序： #include “stdio.h” 注意该语句的作用 main() char a, b, c; a=B; b=o; c=y; putchar (a); putchar (b); putchar (c); ,2. printf函数（格式输出函数） 任意类型、任意格式、任意个数。 例如： int a=100,b=56; printf(“a=%d,b=%d”,a,b); 普通字符 格式说明 格式控制 输出表列 输出结果：a=100,b=56 “%” 后的字

25、符称格式字符，不同格式字符对应不同的数据类型。,d格式符：按整数格式输出 几种用法： %d 不指定宽度，按实际宽度输出 %md 按指定宽度输出，m为宽度 %ld 用于输出长整型数,例： int a=125,b=453; long c=65535; printf(“a=%d,b=%5d,c=%ld”,a,b,c); 输出结果： a=125,b= 453,c=65535,%ld也可以按指定宽度输出： printf(“c=%8ld”,c); 输出结果：c = 65535 注意：格式字符的类型要与对应的输出对象的类型一致。,c格式符：用于输出字符 char c=A; printf(“c=%c,%c”,

26、c,B); 输出结果：c=A,B 输出对象既可以是字符变量、字符常量，还可以是整型表达式。,如： int a=100; char b=A; printf(“n%d,%c”,a,a); printf(“n%c,%d”,b,b); 输出结果： 100,d A,65,s格式符：用于输出字符串 %s 不指定宽度 %-ms 指定宽度，左靠齐 %ms 指定宽度，右靠齐 %m.ns 指定宽度m，只取左端n个字符， 右靠齐 %-m.ns 指定宽度m，只取左端n个字符， 左靠齐,例： printf(“1:%s”,”abcd”); printf(“2:%8s”,”abcd”); printf(“3:%-8s”,”

27、abcd”); printf(“4:%8.3s”,”abcd”); printf(“5:%-8.3s”,”abcd”); 1:abcd2: abcd3:abcd 4: abc5:abc,f格式符：按小数形式输出实数 %f 由系统指定宽度（6位小数） %m.nf 指定宽度m，小数位数n，右靠齐 %-m.nf 指定宽度m，小数位数n，左靠齐 注意：宽度包括符号和小数点。,例： float a=3.141592654,b=14.326795, c=-125.2468; printf(“na=%f,b=%8.3f,c=%-10.2f”,a,b,c); 输出结果： a=3.141592,b= 14.32

28、6,c=-125.24,完整前面的程序：,main() int x,y; x=5; y=2*x*x+3*x-1; printf(“n y=%d”,y); ,程序设计例：,编写程序计算如图中的电流I. 假设 U=220,R1=30,R2=60,R3=45,U,I,R1,R2,R3,算法设计： I=U/R1+U/R2+U/R3 程序设计： main() ,I=U/R1+U/R2+U/R3;,int U=220,R1=30,R2=60,R3=45; float I;,printf(“n I=%f”,I);,正确的程序： main() int U=220,R1=30,R2=60,R3=45; floa

29、t I; I=(float)U/R1+(float)U/R2+(float)U/R3; printf(“n I=%f”,I); ,考虑通用： main() int U,R1,R2,R3; float I; 输入 U,R1,R2,R3 I=(float)U/R1+(float)U/R2+(float)U/R3; printf(“n I=%f”,I); ,数据的输入 getchar函数（字符输入） #include “stdio.h” main() char c; c=getchar(); 等待键盘输入 putchar(c); ,scanf 函数（格式输入）,与printf函数相反。 用于输入若干

30、任意类型的数据。 scanf(“%d%d%d”, 格式控制 地址列表,scanf(“%d%d%d”, 执行此函数时，等待从键盘输入三个整数给a,b,c 若从键盘输入 3 5 8 则系统即从键盘缓冲区取出这三个数分别赋给a,b,c 注意与printf的区别，注意格式的匹配,如： scanf(“%3d%2d%4d”,在键盘输入时，用分隔符把每个数据隔开，标准的分隔符是空格。 如：123 150 23 若想用逗号作分隔符，则： scanf(“%d，%d，%d”, 不要随便使用普通字符，如使用： scanf(“a=%d，b=%d c=%d”, float I; scanf(“%d%d%d%d”, ,求

31、三角形面积,#include “math.h” main() float a,b,c,area,s; scanf ( “%f,%f,%f”, 使用数学函数,使用三角函数,#include “math.h” main() float x, y; scanf ( “%f”, ,第五章 选择结构程序设计,对于如下的函数计算，算法上属于一个选择结构。 y= 用于实现选择结构的主要是if语句。,1/x 当x0时,10000 当x=0时,if语句的最常见形式为： if(关系表达式)语句1； else 语句2； 如： if(x!=0) y=1/x; else y=10000; 其中 x!=0 就是一个关系表

32、达式 != 就是一个关系运算符,51 关系运算符和关系表达式 1、关系运算符 用于进行比较运算的运算符。共有六种： = = = != 优先级与结合性： 前4种大于后两种。 低于算术运算符而高于赋值运算符。 左结合性。,2、关系表达式 一般形式： 表达式关系运算符表达式 如：ab a+bb+c 经过关系运算后最终有一个值-关系表达式的值。 关系表达式的值只有 0(假）或1（真）,例：设 a=2, b=4, c=1 计算以下关系表达式的值： ab a+bb+c ab 可以是字符表达式 （x=2）(y=5) 可以是赋值表达式 (a(bc) 甚至可以是关系表达式 az yxz (x=y-2)x+1,5

33、2 逻辑运算符和逻辑表达式 有时，只用一个简单的关系表达式无法完整地表达一个条件，如： y= 其中的条件需要用逻辑表达式来表达： x!=0 else y=10000;, if（表达式1）语句1； else if(表达式2)语句2； else if(表达式3)语句3； else 语句n； if(score=100) printf(“A”); else if(score=90) printf(“B”); else if(score=80) printf(“C”); else if(score=70) printf(“D”); else if(score=60) printf(“E”); else

34、printf(“F”);,对于：,1/x 当x0时,10000 当x=0时,一般用： if(x!=0) y=1/x; else y=10000;,也可用： y=10000; if(x!=0) y=1/x;,y=,? y=1/x; if(x=0)y=10000,例：（习题5.5）:,x (x1),2x-1 (1x=90) printf(“A”); else printf(“B”); else if(score=60) printf(“C”); else printf(“D”); 注意else与if的匹配,3、条件运算符 如果两个分支的内容都是给同一个变量赋值，则可用简单的条件运算符处理： if(

35、ab) max=a; else max=b; 可用： max=ab ? a : b; 赋值运算符右边为一条件表达式。 条件表达式的一般形式： 表达式1 ？ 表达式2 ： 表达式3,条件表达式的执行过程： ab ? a : b 优先级：低于关系运算符，高于赋值运算符。 结合性：右结合性。,表达式1,条件表达式 取表达式3的值,条件表达式 取表达式2的值,非0,0,例：求a,b,c中的最大值： max= ab ? (ac?a:c) : (bc?b:c) ;,54 switch语句（多分支） 适用于根据一个表达式的值就可确定走哪个分支的情况。 switch（表达式） 常量表达式1： 语句1 常量表达

36、式2： 语句2 常量表达式n： 语句n default： 语句n+1 ,例：成绩分档： switch(score/10) case 10: printf(“A”); case 9: printf(“B”); case 8: printf(“C”); case 7: printf(“E”); case 6: printf(“F”); default : printf(“G”); 注：应使用break.,switch(score/10) case 10: printf(“A”); break; case 9: printf(“B”); break; case 8: printf(“C”); bre

37、ak; case 7: printf(“E”); break; case 6: printf(“F”); break; default : printf(“G”); ,55 程序举例 (习题5.10) 有4个圆塔，圆心分别为：（2，2)，（-2，2），（-2，-2），（2，-2），圆半径为1。这4个塔的高度为10m,塔以外无建筑物。今输入任一点的坐标，求该点的建筑高度（塔外的高度为0）。,算法设计： 条件“在某一圆内” ： “在圆1内或在圆2内或在圆3内或在圆4内” 若设变量c1、c2、c3、c4分别代表是否在相应的圆内，则以上条件为： c1|c2|c3|c4,10 在某一圆内,0 在圆外,（

38、x,y）,h=,c1=(x-2)2+(y-2)21 c2=(x+2)2+(y-2)21 c3=(x+2)2+(y+2)21 c4=(x-2)2+(y+2)21,main() int h,c1,c2,c3,c4; float x,y; scanf(“%f%f”, ,第六章 循环控制 61 概述 所谓循环控制，就是如何实现循环结构的控制问题。有4种方法： 用goto语句和if构成循环。 用while语句。 用do-while语句。 用for语句。,62 用goto语句和if语句构成循环 例: 对于计算 s=1+2+3+4+5+6+7+8+9+10,0 s,1 i,s+i s,i+1 i,i10,输

39、出s,y,n,s=0; i=1; lable:s+=i; i+; if(i=10) goto lable; printf(“%d”,s) ;,语句标号,无条件转向语句,goto 语句可以构造循环，但不主张用，因为它容易破坏结构化程序设计。,goto 语句可以构造循环， 但不主张用，因为它容易破 坏结构化程序设计。,63 while语句 while语句是专门用于实现循环控制的语 句之一。 其一般形式为： while (表达式) 语句 含义：当表达式的值为非0时，执行循环体，否则执行后续语句。,语句关键,表达循环条件的表达式,循环体,语句关键字,执行过程: while (表达式) 语句,表达式,循

40、环体,0,非0,i10？,s=0 i=1,s=s+i i=i+1,例：用while语句实现前面算法： main() int i=1,s=0; while(i=10) s=s+i; i+; printf(“n %d”,s); ,注意与if语句的区别。 循环体中要有使循环条件趋于成立的条件,y,n,while(i=10) s=s+i; i+; 可简写为： while(i=10) s+=i+;,非0（真）,0（假）,表达式,循环体,64 do-while语句 do-while语句主要用于实现直到型循环。 其一般形式为： do 循环体 while(表达式); 执行过程：,真,s=0 i=1,i10?,

41、s=s+i i=i+1,假,例：用do-while语句实现前面算法： main() int i=1,s=0; do s+=i+; while(i=10); printf(“n%d”,s); 注意与while语句的区别。,假,表达式2,求解表达式1,循环体,求解表达式3,真,65 for 语句 for语句是一种使用最为灵活， 并且是用得最多的循环控制语句， 其一般形式为： for(表达式1;表达式2;表达式3) 循环体 大体含义： 对于（）的情况执行循环体内容。,例：用for语句实现前面的算法： s=0; for(i=1;i=10;i+) s+=i; 标准形式,表达式1,表达式2,表达式3,循环

42、体,可以理解： 循环变量i从初值1开始到终值10，步长为1，重复执行循环体。,for语句的常见变化： s=0; i=1; for(;i=10;i+)s+=i; s=0; for(i=1;i=10;)s+=i+; s=0;i=1; for(;i10) break; s=10;i=10; for(;-i;) s+=i;,省略表达式2,表达式2是任意表达式,s=0; for(i=1,j=10;ij;i+,j-) s+=i+j; 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 在程序设计中不要过分追求它的多变性,i,j,用逗号表达式,例：求n! n!=1*2*3(n-1)*n 参照累加求和 main() i

43、nt i,n=5，s=1; for(i=1;i=n;i+)s*=i; printf(“n s=%d”,s); 注意s的初值。 注意当n较大时的情况。 求和与连乘都是最常用的算法，要熟练掌握。,例：求自然数1-100中能被3整除的数之和。 main() int i,s=0; printf(“n %d”,s); 求能被3整除但不被7整除的数之和？,for(i=1;i=100;i+) s+=i;,for(i=1;i=100;i+) if(i%3=0)s+=i;,for(i=3;i=100;i+=3) s+=i;,for(i=3;i=100;i+=3) if (i%7)s+=i;,例：求任意100个数

44、中的最大值。 main() int i,a,max; max=? for(i=1;imax) max=a; printf(“n max=%d”,max); 循环体中没有引用循环变量。i的作用？ 求任意个数中的最大值？,for(i=1; ;i+),if(a=-9999)break;,max=-32768;,外重循环,内重循环,执行200次,要掌握多重循环执行的全过程,66 循环的嵌套 循环体内又包含另一个完整的循环结构(多重循环)。 for(i=1;i=10;i+) for(j=1;j=20;j+) s+=i+j; ,以上多重循环结构可以简写为： for(i=1;i=10;i+) for(j=1

45、;j=20;j+) s+=i+j;,例：找出行号乘以列号等于100的座位。 main() int i,j; for(i=1;i=30;i+) for(j=1;j=20;j+) if(i*j=100) printf(“n%d,%d”,i,j); ,注意循环的关系,例：百钱买百鸡问题。 给定100块钱，要求正好买100只鸡，已知公鸡5元/只，母鸡3元/只，小鸡1元/3只，问公鸡、母鸡和小鸡应各买多少只？ 若考虑用方程组： x+y+z=100 5x+3y+z/3=100 是一多解问题。,用测试法求解的程序： main() int x,y,z; for(x=1;x=100;x+) for(y=1;y=

46、100;y+) for(z=1;z=100;z+) if(x+y+z=100 ,程序可进一步简化为： main() int x,y,z; for(x=1;x=20;x+) for(y=1;y=33;y+) z=100-x-y; if(5*x+3*y+z/3.0=100) printf(“n%d,%d,%d”,x,y,z); ,用测试法求解问题的典型例子,测试法求解的程序设计有两个要点： 通过循环列出所有可能的解。 对所有列出的可能的解进行条件测试。,例：判断一个数m是否为素数。 main() int i,m; scanf(“%d”, ,用测试法求解,例：（习题6.6） 打印出所有的“水仙花数”

47、，所谓“水仙花数”是指一个三位数，其各位数字的立方和等于该数本身。如：153是一水仙花数，因为 153=13+53+33。,main() int i,j,k,n; for(n=100;n=999;n+) i=? j=? k=? if(i*i*i+j*j*j+k*k*k=n) printf(“n%d”,n); 通过循环列出n的所有可能的范围,i=n/100;,k=n%10;,j=n/10%10;,main() int i,j,k,n; for(i=1;i=9;i+) for(j=0;j=9;j+) for(k=0;k=9;k+) n=i*100+j*10+k; if(i*i*i+j*j*j+k*

48、k*k=n) printf(“n%d”,n); 通过循环列出i,j,k的所有可能的范围,例：（习题6.4）,求S=,i! =1！+2！+3！+4！+19！+20！,20,i=1,main() int i,j; float t,s=0; for(i=1;i=20;i+) s+=?; printf(“n s=%f”,s); 用两重循环实现,s+=t;,t=1; for(j=1;j=i;j+) t*=j;,用递推法： 递推公式：ti=ti-1.i,求S=,i! =1！+2！+3！+4！+19！+20！,20,i=1,=1+(i-1)!.i = 1+ti-1.i,20,i=2,20,i=2,main(

49、) int i,j; float t=1,s=t; for(i=2;i=20;i+) t=t*i; s+=t; printf(“n s=%f”,s); ,例： 递推公式：,s=,i！,1,1,20,=, + + + + + ,1! 2! 3! 4! 20!,1 1 1 1 1,ti= ti-1 / i,main() int i,j; float t=1,s=t; for(i=2;i=20;i+) t=t*i; s+=t; printf(“n s=%f”,s); ,t=t/i;,习题6.3: s=a+aa+aaa+aaaa+aaaaa 2+22+222+2222+22222 递推公式：ti= t

50、i-1?,ti= ti-1 * 10+a,main() int i,j,a=2; float t=a,s=t; for(i=2;i=5;i+) t=t*10+a; s+=t; printf(“n s=%f”,s); ,例：求方程 2x3+3x2-4x+1=0的根。 简单迭代法基本思想： 将原方程f(x)化为：x2=g(x1) x2=(2x13+3x12+1)/4 迭代公式,迭代过程：,假定一个x1,x2=g(x1),不成立,|x2-x1,x1=x2,输出x2,成立,main() float x1,x2; scanf(“%f”, ,x1=x2;,牛顿迭代法基本思想： 牛顿迭代公式 f(x1)=f

51、(x1)/(x1-x2) x2=x1-f(x1)/ f(x1),x1,x2,y,x,f (x1),f (x2),main() float x1,x2,f1,f; scanf(“%f”, ,例：求定积分： 数值积分,f (x),a,b,x,sinx,x,dx,a,b,等分n,h=,b-a,n,第i个矩形：x=?,x=a+(i-1).h,#include “math.h” main() int n,i; float a,b,x,y,h,s=0; scanf(“%f%f%d”, ,第七章 数 组 71 数据结构与数组的概念 影响程序设计的因素除算法外还有数据结构。 数据结构概念 编写一个程序除了重视

52、算法的设计外，还需重视数据类型的选择，即选择合适的数据类型来存放要处理的数据。在程序设计中，数据类型就称为数据结构，选择合适的数据类型实际上就是进行数据结构的设计。,在程序设计中有格言： 数据结构+算法=程序 说明数据结构与算法同等重要，算法依赖于数据结构，对于同一个问题的求解，可以采用不同的数据结构和不同的算法，对不同的数据结构有不同的算法，其复杂程度也会不同，选择合适的数据结构，可以降低算法的复杂程度。因此，在程序设计中应重视数据结构的设计。,例：求任意100个数中的最大值。 main() int i,a,max; max=-32768 for(i=1;imax) max=a; printf(“n max=%d”,max); ,用一个简单变量作为数据结构，合理，算法简单,对于三个数的排序： main() int a,b,c,t; scanf(“%d,%d,%d”, 对于很多个数的排序用变量会很复杂而用数组会使算法很简单。,仍可用变量作为数据结构,数组的概念 int a10 a0 a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 a9 一组具有同样类型的数据的集合 统一用一个名字代表-数组名（代表一组数）,数