程序设计语言编程实践指导书—2003版99.doc

程序设计语言编程实践课程设计指导书“程序设计语言编程实践”是为了加强学生对C/C+语言的进一步理解和应用、为学习后续课程打下良好编程基础而开设的一门实践课。一、 课程设计的任务、性质与目的1、 进一步培养学生结构化程序设计的思想，加深对高级语言基本语言要素和控制结构的理解；2、 针对C+语言中的重点和难点内容进行训练，独立完成有一定工作量的程序设计任务，同时强调好的程序设计风格。3、 掌握C+语言的编程技巧和在vs6.0和vs 2005开发平台上进行上机调试的方法。4、 掌握程序设计的常用算法。为了使学生从课程设计中尽可能取得比较大的收获，要求至少完成6道基础训练题目，从中学习到程序设计的常用算法。二、 课程设计的基本要求 设计步骤的规范不但可以培养学生科学的工作方法和作风，而且还能有效地减少错误，提高工作效率。因此必须严格执行良好的实验步骤规范。本课程设计的基本步骤与要求是： 1、问题分析及解决方案框架确定 充分地分析和理解问题本身，弄清要求做什么（What to do?）。 在确定解决方案框架过程中（How to do?），考虑怎样使程序结构清晰、合理、简单和易于调试，并确定每个函数的简单功能，以及函数之间的调用关系。 2、详细设计和编码 确定算法的主要流程，再此基础上进行代码设计（Coding），每个明确的功能模块程序一般不超过60行，否则要进一步划分。 3、上机前编写程序与检查 上机前程序检查可有效提高调试效率，减少上机调试程序时的无谓错误。 程序检查主要有两种途径：用一组测试数据手工执行程序；通过阅读或给别人讲解自己的程序而深入全面地理解程序逻辑。把程序中的明显错误事先排除。 4、上机调试程序 5、完成课程设计报告 问题描述：题目要解决的问题是什么。 设计 设计算法：主要算法思想，用流程图表示。 实现注释：各项功能的实现程度。 调试报告：调试过程中遇到的主要问题，是如何解决的；对设计和编码的回顾讨论和分析；改进设想；经验和体会等 附录：源程序清单和结果。如果题目规定了测试数据，则结果要包含这些测试数据和运行输出，当然还可以含其他测试数据和运行输出。三、 课程设计的内容 (一)基本要求题目1. 猜数游戏（掌握程序结构及随机函数应用）程序说明：游戏的开始由机器产生一个随机数（1100之间,用库函数rand()，用法见后面的说明），然后游戏者在程序的提示下猜数，若输入的数比这个数大，程序提示：Your answer is HIGH, try again. ，否则，程序提示：Your answer is LOW，try again.，直到猜对为止。程序可实现连续猜数，直到游戏者退出。程序输出要求：累计游戏者猜对一个数所需次数n，当n=15时，用exit(0)库函数退出程序。2. 百钱百鸡(穷举算法)我国古代数学家张丘键在算经中出了一道题“鸡翁一，值钱五；鸡母一，值钱三；鸡雏三，值钱一。百钱买百鸡，问鸡翁、鸡母、鸡雏各几何？ 注：穷举法是最简单、最常见的一种程序设计方法。它充分利用了计算机处理的高速特性。使用穷举法的关键是确定正确的穷举范围，即不能过分扩大、也不能过分缩小穷举的范围。3. 打印出所有的“水仙花数”所谓“水仙花数”是指一个3位数，其各位数字立方和等于该数本身。例如，153是一水仙花数，因为：153=13+53+33 。4. 字符串处理函数编写三个函数：求字符串长度函数（函数原型为：int strlen(char *p)），字符串复制函数（函数原型为：void strcpy(char *p1,char *p2)），字符串比较函数（函数原型为：int strcmp(char *p1,char *p2),返回值为第一个不相同字符的ASCII码差。）。要求：在主函数中根据用户需要调用不同的函数功能。5、 判断一个数是否是数组中的成员（用二分法查找）已知数据a中一共有10个已排序的整数（由小到大排列）。现在从键盘上输入一个数，判断这个数是否是数组a中的数，如果是的话，打印出此数在数组a中的位置来，否则打印“找不到“。（提示：设待查找的数为x,设三个位置变量l、m、h分别代表查找范围的顶部、中间位置和底部，m=(l+h)/2,把数分成以am为中点的两段范围。判断x 是否等于am，若是，则找到。若大于am，则x必在后半段范围，即在am+1至ah。则舍弃前半段，再在后半段重新划分两段范围，定出l、m和h，重复以上步骤，逐步缩小查找范围。）6、 请编写函数fun，函数的功能是求出二维数组周边元素之和，作为函数值返回。二维数组中的值在主函数中赋予。7、 矩阵乘法（数值求解算法）编写一个函数实现矩阵A（2行3列）与矩阵B相乘（3行2列），乘积放在C数组中。在主函数中输入相乘的两数组，并输出结果。8、 求所有不超过200的N值，N的平方是具有对称性质的回文数。回文数就是将一个数从左向右读是一样的，如满足题意要求的数有：N11，112121。9、 插入后自动排序（掌握用穷举法进行比较、交换）把一个整数插入到按由小到大排列的数列中，插入后仍然保持由小到大的顺序排列。要求：用数据指针。10、 计算分数的精确值 使用数组精确计算MN(0MN=100)的值。如果 MN是无限循环小数，则计算并输出它的第一循环节，同时要求输出循环节的起止位置(小数位的序号。)注：由于计算机内字长有限，常规的浮点运算都有精度限制，为了得到高精度的计算结果，就必须自行设计算法。提示：可将商存放在一维数组中，进行除法运算时，可模拟人的手工操作，即每次求出商的一位后，将余数乘以10，再计算商的下一位。若某次余数为0，则为有限不循环小数。若某次计算后的余数与前面的某个余数相同时，则MN是无限循环小数。11、 马克思手稿中的数学题(穷举算法)马克思手稿中有一道趣味数学题：有30个人，其中有男人、女人和小孩，在一家饭馆吃饭共花了50先令：每个男人花3先令，每个女人花2先令，每个小孩花1先令，问男人、女人、小孩各有几人？12、 用梯形法求定积分（数值求解算法）用梯形法编程求函数f(x)=x2+2x+1的定积分提示：把积分区间a，b等分为n等分（a,b,n的值由程序输入。），可得到若干个小梯形，积分面积就近似为这些小梯形面积之和。13、 小孩吃梨问题:小孩买了一些梨，当即吃了一半，还不过瘾，又多吃了一个，第二天早上又将剩下的梨吃掉一半，又多吃了一个。以后每天早上都吃了前一天剩下的一半，并又多吃了一个。到第18天只剩下一个梨了，问小孩共买了多少梨？（提示：据初始条件，用倒推法。）14、 一个奇异的三位数(穷举算法)一个自然数的七进制表达式是一个三位数，而这个自然数的九进制表示也是一个三位数，且这两个三位数的数码顺序正好相反，求这个三位数。15、 回文数的形成：任取一个十进制整数，将其倒过来后与原来的整数相加，得到一个新的整数后重复以上步骤，则最终可得到一个回文数。请编程验证。（回文数就是将一个数从左向右读是一样的，如121,11等）。（注：回文数不超过2147483647）回文数的这一形成规则目前还属于一个猜想，尚未获得数学上的验证，有些回文数要经历上百个步骤才能获得，请编程验证，打印形成过程。如输入整数78，则形成回文数的过程为：7887165,165561726,7266271353,135335314884。提示：一个函数用来求反序数，另一个函数判断是否为回文数，在主函数中输入输出。16、 人机猜数游戏由计算机“想”一个四位数，请人猜这个四位数是多少。人输入这个四位数后，计算机首先判断这四个数中有几个猜对了，并且在猜对的数字中又有几位位置也是对的，将结果显示出来，给人以提示，请人再猜 ，直到人猜出计算机所想的四位数为止。请编程实现该游戏，游戏结束时，显示人猜一个数用了几次。提示：用库函数rand ()产生一个随机数。如:Int z;z= rand()%9999;例如：计算机“想”了一个“1234”请人猜，可能的提示如下：人猜的整数 计算机判断有几个数字正确 有几个位置正确1122 2 13344 2 13312 3 04123 4 01243 4 21234 4 4游戏结束请编程实现该游戏。游戏结束时，显示人猜一个数用了几次。17、 取子串函数编写求子串函数substr(s,n1,n2)，在串s中从n1位置开始取n2个字符的子串18、 输入三行文字，找出其中有多少个空格和多少个单词(规定单词间以一个或多个空格分开)。若一个单词恰好在行末结束，则下一行的开头应有空格，句号和逗号后面也应有空格。19、 递归算法用递归算法编写求1n的累加和。在主函数中调用。20、 计算字符串中子串出现的次数程序说明：利用输入函数输入任意两个字符串，请你编写程序求出第二个字符串在第一个字符串中出现的次数，即在第一个字符串中有几个第二个字符串。21、 （必做题） 设有以下结构体类型：Struct studentChar num5,name20;Int s4;Double ave;(1) 编写函数把10名学生的学号，姓名，四项成绩以及平均分放在一个结构体数组中，学生的学号，姓名和四项成绩由键盘输入，然后计算出平均分放在结构体对应的域中。(2) 编写函数writerec输出学生的记录。(3) 编写通过学号或学生的姓名查找学生的记录的函数findrec。(4) Main函数调用readrec函数和writerec函数，以及findrec函数，实现全部功能。注意：如果是用链表完成，并能说明如何实现的，给予更高一级的分数。附：随机函数rand()c+一、C+中不能使用random()函数 random函数不是ANSI C标准，不能在gcc,vc等编译器下编译通过。 可改用C+下的rand函数来实现。1、 C+标准函数库提供一随机数生成器rand，返回0RAND_MAX之间均匀分布的伪随机整数。 RAND_MAX必须至少为32767。rand()函数不接受参数，默认以1为种子（即起始值）。 随机数生成器总是以相同的种子开始，所以形成的伪随机数列也相同，失去了随机意义。（但这样便于程序调试）2、 C+中另一函数srand（），可以指定不同的数（无符号整数变元）为种子。但是如果种子相同，伪随机数列也相同。一个办法是让用户输入种子，但是仍然不理想。 3、 比较理想的是用变化的数，比如时间来作为随机数生成器的种子。 time的值每时每刻都不同。所以种子不同，所以，产生的随机数也不同。 / C+随机函数（VC program） #include #include #include using namespace std; #define MAX 100 int main(int argc, char* argv) srand( (unsigned)time( NULL ) );/srand()函数产生一个以当前时间开始的随机种子 for (int i=0;i10;i+) coutrand()%MAXendl;/MAX为最大值，其随机域为0MAX-1 return 0; 二、rand()的用法 rand()不需要参数，它会返回一个从0到最大随机数的任意整数，最大随机数的大小通常是固定的一个大整数。 这样，如果你要产生010的10个整数，可以表达为：int N = rand() % 11; 这样，N的值就是一个010的随机数，如果要产生110，则是这样：int N = 1 + rand() % 11;总结来说，可以表示为：a + rand() % n 其中的a是起始值，n是整数的范围。 若要01的小数，则可以先取得010的整数，然后均除以10即可得到随机到十分位的10个随机小数，若要得到随机到百分位的随机小数，则需要先得到0100的10个整数，然后均除以100，其它情况依此类推。 通常rand()产生的随机数在每次运行的时候都是与上一次相同的，这是有意这样设计的，是为了便于程序的调试。若要产生每次不同的随机数，可以使用srand( seed )函数进行随机化，随着seed的不同，就能够产生不同的随机数。 如大家所说，还可以包含time.h头文件，然后使用srand(time(0)来使用当前时间使随机数发生器随机化，这样就可以保证每两次运行时可以得到不同的随机数序列(只要两次运行的间隔超过1秒)四、 课程设计的安排 每两个班安排1名指导教师和1名辅导教师，布置任务、指导编程及编写报告、指导学生熟悉开发环境和辅导学生调试程序，并对学生进行负责考勤。最后对学生完成的系统进行现场验收和评定成绩。五、 考核方式与评分办法实习报告不少于10页纸，具体应包括以下内容： 系统题目 摘要（简要说明程序的功能） 系统设计：系统功能模块框图、菜单结构图、数据结构说明、重要的输入界面说明以及相应的文字说明; 系统实现：各函数的实现技术，包括文字说明和流程图；程序调试过程中的要点和难点； 系统使用说明：说明如何使用你编写的程序，详细列出每个操作步骤及注意事项； 测试数据：列出你的测试数据（两个原始数据文件）及测试结果，即输入和输出； 结论：谈谈本次实习的收获、存在的问题及改进意见。 附录：程序清单。通过程序实现、总结报告和学习态度综合考评，并结合学生的