北大教授C语言讲义1.ppt

1,第一章 C语言概述,北京大学计算机系 代亚非,2,算法和程序初步,例1.1求一个班学生的平均成绩。设A等（85分）12人，B等（70分）16人，C等（60分）6人，D等（按50分计算）5人。如图1.3,开始,A=12,B=16,C=6,D=5,SUM=85A+ 70B+C60+ D50,AVER=SUM/(A+B+C+D),输出AVER的值,结束,A,A,3,算法和程序初步,例1.2 输出一个数的绝对值。,开始,输入 X,X=0吗?,Y,N,结束,输出 -X,输出 X,4,算法和程序初步,例1.3 输入10个数，把其中的正数输出。,开始,N=0,N10吗?,X=0吗?,N=N+1,输出 X,输入 X,N,结束,Y,Y,5,算法和程序初步,例1.4 输入10个数，求它们的平均值。,6,算法和程序初步,例1.5 输入50个学生的成绩，统计出得优秀的人数,7,算法和程序初步,课堂练习 1、对一个班40个学生逐个检查，将身高1.60米以上的学生挑出来。 2、求Y的值，X由用户给出 1 (x0) 3、求1+3+5+99,8,算法和程序初步,1、对一个班40个学生逐个检查，将身高1.60米以上的学生挑出来。,9,算法和程序初步,2、求Y的值，X由用户给出 1(x0),10,算法和程序初步,3、1+3+5+99,11,简单的C程序介绍,例1.5 main() printf(“This is a c program”); ,例1.6 main() /*求两个数之和*/ int a,b,sum; a=123;b=456;sum=a+b; printf(“sum is %dn”,sum); ,sum is 579,This is a program,12,简单的C程序介绍,main() 是主函数,一个C程序只有一个主函数 /* */ 是注释行,编译系统不对其进行分析 int a,b,sum; 在C中,变量必须先定义,后使用 printf()也是一个函数,它被主函数调用,()中是参数. printf(“sum is %dn”,sum);C语言是有格式输出.,13,第二章 数据类型、运算符与表达式,14,C 的数据类型,15,常量与变量,常量和符号常量 在程序运行过程中，其值保持不变的量。 1，0，123为整型常量 4.6, 1.23为实型常量 a, d 为字符常量 #define PRICE 255 A=PRICE*B+6 C=PRICE+C/120 . E=165/PRICE+A*C PRICE是标识符，亦代表常量,叫符号常量 习惯上用大写字母表示。,A=255*B+6 C=255+C/120 . . E=165/255+A*C,16,常量与变量,变量 在程序运行过程中其值可以改变的量。 变量有自己的名字，一个变量对应一定的内存存储单元。 例如sum=10 sum=20 sum 所对应的内存单元的内容不再是10而是20。 变量名：以字母或下划线开头，后续字母、数字或下划线。,17,常量与变量,合法的变量名 由字母、数字、下划线组成，不能用保留字，不能数字开头 例如：average, abd, a , s2, student_name, _init 不合法的变量名：M.D.John, 1a, #33, ab 习惯上用小写字母表示 在C中标识符通常可以写任意长，但有些系统只识别前8个。 将名字反映变量的含义：如：sum，name等，而不要使用a，b，c，d等,18,整型数据,整型常量 十进制整数：123，-456，0 八进制整数：以0开头的数据，如：-011，0167 十六进制整数：以0x开头的数据，如：0x123 根据数据的数值的大小，分配相应的内存空间。 例： main（） int a； a=012+0x12+12； printf（ “%dn”,a); ,40,19,整型数据,整型变量（常用的） 基本型：以int表示 长整型：以long 表示 无符号型：只能存放正整数，它的表示是在上述三种类型之前加上unsigned, 如： 例如 int sum，long distance, unsigned x,y;,20,整型数据,每种类型所占内存空间和表示的数的范围： 数据类型 所占位数 数的范围 int 16 -3276832768 long 64 -2147483648 2147483648 unsigned int 16 065535 unsigned long 32 04294967295,21,整型数据,整型变量的定义 对变量的定义一般放在函数的开头部分,例2.1 main() int a,b,c,d; unsigned u; a = 12; b =24; u =10; c = a+u; d = b+u; printf(“a + u = %d, b + u = % dn”, c, d); ,不同类型的数可以直接运算,a+u = 22, b+u =14,22,实型数据,实型常量 实型数又称浮点数。它有两种表现形式: 十进制形式(必须包含小数点）。 如：0.123、.123、123.0、123.、0.0.都是合法的十进制数表示。 指数形式（用exx来表示十的幂次方） 如：123e3或123E3都表示123103。,23,实型数据,实型变量 C的实型变量分为单精度和双精度两种。 单精度占4字节，提供7位有效数字，表示数的范围为10381038。 双精度占8字节，提供1516位有效数字，范围为1030810308。 实型变量的定义 用float表示单精度，double表示双精度 如：float x,y; double z;,24,实型数据,实型常量不分float和double，根据范围赋值给相应的变量。 如：float a;double b; a=111111.111; b=111111.111 a中实际存储的是111111.1 (7位有效) b中实际存储的是111111.111 (全部有效),25,字符型数据,字符型常量 用单引号括起来的单个字符 如 a, x, D, # 。 一些特殊的字符常量 以“”开头的字符序列，有特殊的含义,叫转义符。 例2.2 n表示换行。,26,字符型数据,字符变量 一个字符变量只能存放一个字符。它的定义形式如下：char c1,c2; 字符变量的赋值形式如下： c1= a; c2= b;c3=101; 一个字符占一个字节。 字符数据的存储形式 在内存中字符变量的存储形式是ASCII码。,27,字符串型数据,字符串常量 用双引号括起来的字符序列。如： “How do you do”, “CHINA”, “a”, “$ 123.34” 等 字符串可以一次输出如： printf(“How do you do”); 注意 a是字符常量，“a”是字符串常量，二者不同。,28,变量初赋值,在变量定义的同时可以为变量赋初值。如： int a=3; (相当于 int a; a=3;) float f = 3.56; char c = a; int a,b,c = 5 ; 表示只给c赋初值。 （相当于int a,b,c; c = 5;）,29,各类数值间的混合运算,不同类型的数据（整型、实型、字符型）可以进行混合运算。 如10 + a + 1.5 8765.1234 * b 必须首先将它们转换成同一类型的数值。都变成双精度。 转换原则是由低向高转换，运算结果为最高级别的类型。,30,各类数值间的混合运算,如：10 +a + i * f - d/e,int,double,double,double,+,double,31,算术运算符和算术表达式,算术运算符和算术表达式 基本的算术运算 、*、% % 是模运算，既求余运算，要求整数。 如7%4的结果是3。 说明： 5/3的结果仍是整数，小数部分被忽略。 5.3/3或5/3.0的结果为double型。 什么是表达式？ 用算术运算符将运算对象按C的语法规则连接起来的式子叫算术表达式。 例如：a * b/c1.5+a,32,优先级（算术运算）： （） * / % + 在同一级别中，采取由左至右的结合方向。如：a-b+c相当于(a-b)+c,算术运算符和算术表达式,33,2.8 算术运算符和算术表达式,自增、自减运算符:使变量的值加1或减1。 如：i, i 在使i之前，先使i的值加（减）1 i, i 在使i之后，再使i的值加（减）1 例如：i的值为3，则 j= + + i; j的值为4，i的值为4 j= i + +; j的值为3，i的值为4 又如： printf(“%d”, +i); 输出结果为4 printf(“%d”,i+); 输出结果为3 注意：（）和（）只能用于变量,34,2.9 赋值运算符和赋值表达式,复合的赋值运算 在赋值符号前加上其它运算符号则构成复合赋值运算 例如： a + = 3; 等价于a = a + 3; x * = y + 8; 等价于x = x * ( y + 8 ); x % = 3; 等价于x = x % 3;,35,2.9 赋值运算符和赋值表达式,练习：int a=12;求下列符合运算的结果,aaa * a (设a为12),aaa * a (a为12-12 * 12=-132),a-132,a a(-132),a-264,36,本章要点,1.常用的数据类型 整型（-3276832767）、实型、无符号、字符、字符串 2、定义变量,使用变量 3、转义符（重点、n,aaa) 4、类型转换 由低向高 系统自动 用户强制 5、自增、自减 6、表达式 7、复合运算,37,第三章 最简单的C程序设计,38,C语言概述,例 求园的面积 #DEFINE PI=3.1415926 main() float r,s; r = 20; s = r * r * PI; printf (“area=%f ”,s); ,area=1256.637,39,3.3赋值语句,赋值表达式后面加上分号,构成赋值语句. 功能:将数据赋给变量。 如: x=3.1; a=d+ 123 + b/d； 程序中基本的命令行必须是一个语句,表达式不能单独构成语句. 例如： d+ 123 + b/d 是一个表达式 a =d+ 123 + b/d；是一个赋值语句,40,3.4 输出语句,C语言通过调用四个系统函数来实现输入输出。printf()，scanf()，getchar(),putchar() putchar() 向终端输出一个字符。例如：putchar(c);,例3.1 #include “stdio.h” main() char a,b,c; a= B; b= O;c= Y; putchar(a);putchar(b);putchar(c); ,BOY,41,B O Y,3.4 输出语句,putchar(a);putchar(n); putchar(b);putchar(n); putchar(c);putchar(n); 输出其它转义字符 putchar(101); 输出 A; putchar(); 输出单引号 putchar(015); 使输出回车，不换行,42,3.4 输出语句,printf函数 可以按规定格式向终端输出任意类型的数据,一般格式: printf（控制格式，输出列表）,被输出的数据，可以 是常量、变量、表达式。,用双引号括起的转换控制字 符串，它包括两种信息：,格式说明， 由%开始。如：%d,%f,%c,普通字符，要输出的字符,43,12,123,12345,3.4 输出语句,格式字符 (1)d格式符，用来输出十进制数。 %d 按整型的实际长度输出。 a=12, b=123, c=12345; printf(“%d,%d,%d”,a ,b ,c); 12,123,12345 %md 按给定长度m输出，数字不够长，左边补空格；数字长度大于m，按原长度输出。 printf(“%4d%4d%4d”,a ,b ,c);,44,3.4 输出语句,(5) c格式符，用来输出一个字符。如： char c= a ; printf(“%c”, c); a,printf(“%3c”,c);,例3.3 main() char c= a; int i=97; printf(“%c,%dn”,c,c); printf(“%c,%dn”,c,c); ,a ,97 a ,97,45,CHINA,3.4 输出语句,(6)s格式符，用来输出一个字符串。例如： %s:按实际长度输出 printf(“%s”,“CHINA”); CHINA %ms:当字符串长度小于m时，左边补空格。 printf(“%7s”, “CHINAn”); %-ms:当字符串长度小于m时，右边补空格 printf(“%-7s”, “CHINAn”); %m.ns 输出占m列，但只取字符串左端的n个， 并向右对齐。 %-m.ns m和n的含义同上，但向左对齐。若n大于m，取 m等于n.,46,3.4 输出语句,例3.4 main() printf(“%3s,%7.2s,%.4s,%-5.3sn”, “CHINA”,“CHINA”,“CHINA”,“CHINA”); ,47,3.4 输出语句,(7)f格式符，用来输出实数（单精度、双精度），以小数形式输出。 %f:不指定宽度，整数部分全部输出，输出6位小数。 单精度时，7位数字有效，双精度时，16位数字有效。,例3.5 main() float x,y; x=111111.111; y=222222.222; printf(“%f”,x+y); ,例3.6 main() double x,y; x=1111111111111.1111111111; y=2222222222222.2222222222; printf(“%f”,x+y); ,333333.328125,3333333333333.333010,48,3.4 输出语句,%m.nf 整个数据占m位，其中小数占n位，向右对齐。 %-m.nf 意义同上，向左对齐 main() float f=123.456; printf(“%f %10f %10.2F %0.2f %-10.2fn”, f,f,f,f,f); ,49,3.5 输入语句,getchar函数（字符输入函数） 一般格式：getchar(),例3.8 #include “stdio.h” main() char c; c=getchar(); putchar(c); ,putchar(getchar(); 输出从键盘得到的值，但不赋给任何变量,a,50,例3.9 main() int a,b,c; scanf(“%d%d%d”, ,3 4 5,3 4 5,3.5 输入语句,scanf 格式输入函数 一般格式：scanf(格式控制，地址列表) & 是地址符，表示a ,b,c三个变量在内存中的的地址. 连续输入多个数字时，空格、回车和tab键均可作为分割符,51,3.5 输入语句,格式说明 scanf(“%3d%3d”, 正确的输入为：4:5 不正确的输为：4_5 或 4,5,经常犯的错误 scanf(“%d%d”n”,&a,&b),52,例3.10 输入三角形的边长，求三角形的面积。area = s*(s-a)*(s-b)*(s-c) s = (a+b+c)/ 2,#include “math.h” main() float a,b,c,s,area; scanf(“%f,%f,%f”, ,输入为：3,4,6 输出为：a= 3.00, b= 4.00, c= 6.00, s= 6.50 area= 5.33,3.5 输入语句,53,3.5 输入语句,3.11从键盘上输入一个大写字母，分别用大小写字母形式输出，同时输出它们的ascii码。 main() char c1,c2; c1=getchar(); printf(“%c,%dn”,c1,c1); c2=c1+32; printf(“%c,%dn”,c2,c2); ,A ,65 a ,97,54,3.5 输入语句,例3,.12 求ax2+bx+c=0方程的根，a ,b,c 由键盘键入，设b2-4ac0 #include “math.h” main() float a,b,c,disc,x1,x2,p,q; scanf(“a=%f, b=%f, c=%f”, ,x1=-1.00 x2=-2.00,55,3.5顺序结构的程序设计,顺序结构：按语句排列的先后顺序执行，写在前面的语句先执行。 当计算需要引用一个变量时，该变量一定要事先定义、赋值，然后才能出现在表达式中.,A,B,传统的流程图,A,B,N-S图,56,本章要点,掌握C语言的一般结构 函数、说明部分、语句部分（执行部分） 输入输出语句的使用 对整数、浮点数、字符和字符串的输出格式要掌握。 顺序执行程序的特点 按照程序书写的顺序逐条执行，直至main（）的最后一条语句。,57,第四章 逻辑运算和判断选取控制,58,关系运算实际上是两个量的比较，比较的结果只有两种可能：真、假 例如 a 3 ? 当a=5时，比较的结果为真， 当a=1时，结果为假。 有六种关系运算符 （ ,=,）（ =, !=） 关于优先次序 ,=为同一级别， =和!=为同一级别. 在同一级别中,采取由左至右的结合方向.,4.1 关系运算符和关系表达式,59,4.1 关系运算符和关系表达式,例： ca+b c(a+b) ab!=c (ab)!=c a=bc a = (bc) （赋值运算级别最低） 关系表达式 用关系运算符将两个表达式连接起来,叫关系表达式。,60,4.1 关系运算符和关系表达式,合法的关系表达式： ab, a+bb+c, (a=3)(b=5),(a=3)(b=5), ab)(b=0的值为真（在计算机中记为1）。,61,4.1 关系运算符和关系表达式,例： a=3,b=2,c=1,则: ab的值为1 (ab)=c的值为真（即1） ab的值为1，c也为1， (ab)=c相当于1=1，结果为真，即(ab=c)的值为1。 b+cb中d的值为ab的值，为。 f=abc中的值为c的值，为。,62,4.2 逻辑运算符和逻辑表达式,逻辑运算-产生真假值的运算 逻辑运算符 & 逻辑与 | 逻辑或 ！ 逻辑非 “&”和“|”是双目运算符，它要求两个运算量。 如：(ab) & (xy), (ab)|(xy)。 “！”是一元运算符，只要求一个运算量。如：!(ab),63,4.2 逻辑运算符和逻辑表达式,逻辑运算举例如下： a & b a,b同时为真，则表达式为真 a | b a,b只要有一个为真，表达式为真 !a a为真，则表达式为假 真值表,64,逻辑运算符的优先级 ！ & | 逻辑运算符 “&” 和 “|” 低于关系运算符，“!”高于算术运算符 ab & xy 相当于: (ab) & (xy) a=b|x=y 相当于: (a=b) | (x=y) !a | ab 相当于: (!a ) | (ab),4.2 逻辑运算符和逻辑表达式,65,4.2 逻辑运算符和逻辑表达式,逻辑表达式 用逻辑运算符将关系表达式或逻辑量连接起来就是逻辑表达式。 在C语言中，当判断一个量的真假时，一切非数均被当成真来处理。例如： 若a=4,!a的值为 若a=4, b=5, 则a & b的值为 则a | b的值为 则!a | b的值为 4 & 0|2 的值为,66,4.2 逻辑运算符和逻辑表达式,逻辑运算的结果非即，参加逻辑运算的量可以是和非数。 区分下面的表达式中算术运算量，关系运算量和逻辑运算量 53 & 2| 83是两个数值间的比较，结果为 & 2是两个非值（逻辑量）间的运算，结果为 1|81|81|0 结果为 你是否对逻辑量有概念了？ 对于一个变量,做算术运算时,关心的是它的实际数值, 做逻辑判断时,关心的是0还是非0,67,4.2 逻辑运算符和逻辑表达式,例：判断某一年是否是闰年。条件是 能被4整除，但不能被100整除 能被4整除，又能被400整除 用year表示年份，判断闰年的逻辑表达式为： （year%4=0 & year%100!=0)|(year % 400=0) 如果给year输入一个的值，使上面的表达式的值为时，则year所代表的年份就是闰年。 变换一下角度，如何判断year不是任年？ (year%4!=0)|(year%100=0 & year % 400 !=0) 当year的值使表达式的值为时，则year所代表的不是闰年。,68,4.2 逻辑运算符和逻辑表达式,课堂练习 1. 判断一个点是否 落入圆形中 2. 求落入阴影部 分的任意一点 (小园的半径为1.),x*x+y*y=100,(sqr(x-2)+sqr(y-2)=1)| (sqr(x-2)+sqr(y+2)=1)| (sqr(x+2)+sqr(y-2)=1)| (sqr(x+2)+sqr(y+2)=1),69,4.3 if 语句,if用来判断给定的条件的真假，并决定执行哪一种操作。 if语句的三种形式 1. if 语句 条件满足时执行表达式后面的语句，然后继续执行以下的语句。 条件不满足时，越过if表达式后面的语句,往下执行. 例如：如果输入的是正数，则打印出来。 if (x0) printf(“%d”,x);,70,P,Y,N,A,B,4.3 if 语句,2. if (表达式) 语句1 else 语句2 条件满足时执行语句1，然后继续执行if以下的语句。 条件不满足时，执行语句2，然后继续执行if以下的语句。 例如：输出两个数中较大的一个 if (xy) printf(“%d”,x) else printf(“%d”,y);,71,4.3 if 语句,3. if 语句1; else if 语句2; else if 语句3; else if 语句4; else 语句5,商场促销, 购物500元以上,8折 购物300元以上,85折 购物100元以上,9折 购物50 元以上,95折 购物50元以下,不打折 设:消费量为 money 折扣为 cost 实际花费 price,72,4.3 if 语句,例：根据消费量，计算优惠率。 if (money500) cost=0.2; else if (money300) cost=0.15; else if (money100) cost=0.1; else if (money50) cost=0.05; else cost=0; price=money-(money*cost); 另外一种写法: if(money500) cost=0.2; if(money300) cost=0.15; if(money100) cost=0.1; if(money50 ) cost=0.05,else cost=0; (这样写对不对? 为什么?),cost=0;,73,4.3 if 语句,说明： 表达式指的是关系表达式或逻辑表达式，条件满足指的是表达式的值为真，即表达式的值是一个非值。例如： if (3) printf(“O.K”); 输出O.K (永真) if(a) printf(“%d”, a); 输出97 (永真) if(0) printf(“false”); (永假) if的条件满足后执行的语句并非指单一的一条语句，可以是多个语句，只要用 括起即可。,74,4.3 if 语句,if ( a+bc) ,例4.1输入两个数，按数值大小次序排列输出. main() float a,b,t; scanf(“%f,%f”, ,输入为 3.6, -3.2 输出为 -3.20, 6.20,75,4.3 if 语句,例4.2 输入三个数，按由小到大次序排列并输出。,76,4.3 if 语句,if 语句的嵌套 if ( ) if ( ) 语句1 else 语句2 else if ( ) 语句3 else 语句4,内嵌if,内嵌if,else总是从最内层开始结合 if ( a ) if ( b ) 语句1 else if ( c ) 语句2 else 语句3,什么条件执行语句1,什么条件执行语句2,3?,内嵌if,77,4.3 if 语句,if (a) if (b) 语句1 else if (c) 语句2 else 语句3,(与第一行的if配对，因为 限制了内嵌if语句的范围）,什么条件执行语句1,什么条件执行语句2,3?,78,main() nit x,y; scarf(“%d”, ,x=4,y=1,4.3 if 语句,当条件区间不能一次划分时，要逐步划分。 第一种情况，先将x=0划分出来.,79,4.3 if 语句,条件运算符 max=(ab)?a:b; 条件表达式 当(ab)为真时，表达式取a的值 当(ab)为假时，表达式取b的值 条件运算符是三目运算符 表达式1 ? 表达式2 : 表达式 3 条件运算符的结合方向为“从右向左” 例如： ab?a:cd?c:d 相当于 ab?a:(cd?c:d) 如果a=1,b=2,c=3,d=4，则条件表达式的值为4。,80,4.3 if 语句,例4.4输入一个字符，判断大小写，如是大写，则转换成小写，输出。,main() char chi; scarf(“%c”, printf(“%c”,ch) ,if (ch=A & ch=Z) ch=ch+32 else ch=ch,81,4.4 switch 语句,一般形式： switch (表达式) case常量表达式1：语句1 case常量表达式2：语句2 case常量表达式n：语句n default ：语句n+1 ,82,main() char grade; printf(“Enter your graden”); scanf(“%c”, default:printf(“errorn”) ,如: case 85100: prinf(“An”); (错,因为case不能表示范围,成绩不能表示成常数表达式)。,4.4 switch 语句,例：根据成绩等级打出成绩范围,83,4.4 switch 语句,关于switch的说明 switch后面的表达式一般情况下应该是有序型的量，目前学到的有序型是整数、字符。 常量表达式的值必须互不相同。 必须break语句用终止多个case连续执行,否则只要有一个case满足后,以下的语句全部无条件执行。,84,4.4 switch 语句,例: switch(grade); case A:printf(“85100n”);break; case B:printf(“7084n”); break; case C:printf(“6069n”);break; case D:printf(“60n”); break; default:printf(“errorn”) ,85,4.4 switch 语句,86,4.4 switch 语句,课堂练习 给出百分制成绩,要求输出等级 A, B, C, D, E. 90分以上为A, 8089分为B,7079分为C,6069分为D,60分一下为E 思路: 1. 不能写成case 80-89: ., 2. 将以上范围分别用常量表示 90-99以上-9, 80-898,. 3. 80/10,89/10,-8 4. 设分数为sc