程序设计实训专题讲座

1、一、 程序设计训练目的和教学要求“C程序设计训练”是在学习“C语言程序设计”课程之后进行的一个实践教学环节，程序设计训练的目的是：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语言的编程技巧和上机调试程序的方法。4掌握程序设计的常用算法及模块化程序设计方法。5. 掌握项目与工程设计的基本方法。本程序设计训练是利用C语言理论和实验课中学到的编程知识和编程技巧，通过布置具有一定难度、一定编程量的程序设计训练题目，使学生通过程序设计训练掌握高级编程语言的知

2、识和编程技术，掌握程序设计的思想和方法，具备利用计算机求解实际问题的能力。二、程序设计训练的基本要求 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（包括上级操作规范）。本程序设计训练的基本步骤与要求是： 1问题分析及解决方案框架确定l 充分地分析和理解问题本身，弄清要求做什么（What to do?）。l 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（C

3、oding），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完成程序设计训练报告 问题描述：题目要解决的问题是什么。 设计l 设计算法：主要算法思想，用流程图表示。l 实现注释：各项功能的实现程度。l 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。 如果题目规定了测试数据，则结果要

4、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、程序设计训练的内容 见程序设计训练题目（共8题）。要求都能编写程序和运行，但验收时，15题中任抽一道题，68题中任抽一道题，并提交所抽中的两题的实验报告。四、程序设计训练安排1、课堂教学（1周，8学时）。用于讲授程序设计的方式方法，包括原问题的分析、算法设计、程序编写以及调试等，内容从基本程序设计到项目的实现，以及程序设计文档的编制方法。a) 程序设计的基本方法b) 程序代码的规范（最佳实践法）c) 工程方法论d) 项目实践2、训练辅导（2周，20学时）(8月24号下学期开学现场辅导：以2个自然班为教学班，每天2课时现场辅导，

5、每教学班一名教师配一名助教。3、测试（1周，4学时）学生从3类（见训练内容）题中，各选择一道，提前写好设计训练报告，现场编写（断网、断U盘）程序，独立完成，根据完成情况予以评分。五、考核方式与评分办法通过程序实现、总结报告和学习态度综合考评，并结合学生的动手能力，独立分析解决问题的能力和创新精神。成绩分优、良、中、及格和不及格五等。 考核标准包括： 1程序设计的正确性，程序结构是否合理、编程风格（50%）。 2学生的工作态度、动手能力、创新精神及出勤率（30%）。 3总结报告（20%）。六、程序设计报告的封面程序设计基础课程实训题 目： 院 系： 专业班级： 姓 名： 学 号： 指导老师： 七

6、、训练报告的格式一、 目的和要求二、 设计内容三、 运行环境四、 设计步骤五、 流程图六、 源代码七、 运行结果八、 总结八、部分训练题目算法分析 1、日历问题 问题描述在我们现在使用的日历中, 闰年被定义为能被4整除的年份，但是能被100整除而不能被400整除的年是例外，它们不是闰年。例如：1700, 1800, 1900 和 2100 不是闰年，而 1600, 2000 和 2400是闰年。 给定从公元2000年1月1日开始逝去的天数，你的任务是给出这一天是哪年哪月哪日星期几。输入数据输入包含若干行，每行包含一个正整数，表示从2000年1月1日开始逝去的天数。输入最后一行是1, 不必处理。

7、可以假设结果的年份不会超过9999。输出要求对每个测试样例，输出一行，该行包含对应的日期和星期几。格式为“YYYY-MM-DD DayOfWeek”, 其中 “DayOfWeek” 必须是下面中的一个： Sunday, Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday and Saturday“。（1） 确定某年的第一天是星期几？int day(int year)/求某年的第一天是星期几long a,b;if(year=2000)a=2000-year;b=6-(a+a/4-a/100+a/400)%7; return b;else a=year-200

8、0; b=(a+1+(a-1)/4-(a-1)/100+(a-1)/400)%7+6; return b%7; （2） 求出2000年1月1日是星期几Y=day(2000)（3） 求从2000年1月1日开始逝去的天数days除以7的余数Z=days%7（4） 求days是星期几x=(y+z)%7（5） 利用字符数组输出下标x所对应的星期英文名（6） 求days的年月日Year=2000 month=1 day=1利用循环while(days)days-;day+如果day达到某月的最后一天，day=1,month+如果month=12,day=31,则year+,month=1,day=1但要

9、考虑闰年问题 2、生理周期问题描述人生来就有三个生理周期，分别为体力、感情和智力周期，它们的周期长度为23 天、28 天和33 天。每一个周期中有一天是高峰。在高峰这天，人会在相应的方面表现出色。例如，智力周期的高峰，人会思维敏捷，精力容易高度集中。因为三个周期的周长不同，所以通常三个周期的高峰不会落在同一天。对于每个人，我们想知道何时三个高峰落在同一天。对于每个周期，我们会给出从当前年份的第一天开始，到出现高峰的天数（不一定是第一次高峰出现的时间）。你的任务是给定一个从当年第一天开始数的天数，输出从给定时间开始（不包括给定时间）下一次三个高峰落在同一天的时间（距给定时间的天数）。例如：给定时

10、间为10，下次出现三个高峰同天的时间是12，则输出2（注意这里不是3）。输入数据输入四个整数：p, e, i 和d。 p, e, i 分别表示体力、情感和智力高峰出现的时间（时间从当年的第一天开始计算）。d 是给定的时间，可能小于p, e, 或 i。 所有给定时间是非负的并且小于365, 所求的时间小于等于21252。输出要求从给定时间起，下一次三个高峰同天的时间（距离给定时间的天数）。解题思路：假设从当年的第一天开始数，第x天三个高峰值同时出现，符合要求的x必须在d+1,21252之间，并且同时满足三个条件（1）(x-p)%23=0(2)(x-e)%28=0 (3)(x-i)%33=0于是可

11、以用三种方法解决问题。方法一slzq.c：（1） 设置数组m表示三个周期的长度int m3=23,28,33（2） 设置数组a表示体力、情感和智力高峰出现的时间从键盘输入a（3） 计算出三者高峰同时出现的时间ans=0; for(j=0;j3;j+) int t=M/mj; ext_gcd(t,mj); ans=(ans+t*x*aj)%M;其中:M=m0*m1*m2t=M/mi, i=0,1,2x由下面函数求出（4） 设置全局变量x，yint x,y;void ext_gcd(int a,int b) int t; if(b=0) x=1; y=0; else ext_gcd(b,a%b);

12、 t=x; x=y; y=t-a/b*y; （5） 调用ext_gcd(t,mi),求出x（6） ansd执行下面循环while(ans=d) ans+=M; （7） ans-d为所求的结果(d为给定的时间，从键盘输入)方法二slzq1.c：a0,a1,a2分别代表p,e,i，表示体力、情感、智力出现最大值的时间m0,m1,m2分别表示三个的周长M=1; for(j=0;j3;j+) M*=mj; for(j=d+1;j=M;j+) if(j-a0)%m0=0)break; for(;j=M;j=j+m0) if(j-a1)%m1=0) break; for(;j=M;j=j+m0*m1) i

13、f(j-a2)%m2=0)方法 三slzq2.cM=m0*m1*m2; for(j=d+1;j=M;j+)x=(j-a0)%m0=0; y=(j-a1)%m1=0; z=(j-a2)%m2=0; if(x&y&z)printf(“%dn”,j-d);3、约瑟夫问题问题描述约瑟夫问题：有只猴子，按顺时针方向围成一圈选大王（编号从到），从第号开始报数，一直数到，数到的猴子退出圈外，剩下的猴子再从出圈的下一个开始报数。就这样，直到圈内只剩下一只猴子时，这个猴子就是猴王，编程求输入，后，输出最后猴王的编号。输入数据每行是用空格分开的两个整数，第一个是 n, 第二个是 m ( 0 m, n =2;i-)

14、s1=(s1+m-1)%i;if(s1=0) s1=i;w=as1;for(j=s1;ji;j+)aj=aj+1;ai=w;（3） 用循环链表解决问题将n个人的编号建立一个循环链表，通过报数，删除要离开的结点，当链表中剩下一个结点时，即为所求的值。（4） 用结构数组解决问题struct monkey int no; /猴子编号int next; /下一个猴子编号;struct monkey linkN;/n个猴子信息count=0; /出圈人数h=n;while(count=a&(c)=A&(c)=Z) )void Denc( const char *str, char *out, int k

15、ey ) int i=0; while( stri ) if ( isletter( stri ) ) outi = stri - key; if ( ! isletter( outi ) ) outi += 26; else outi = stri; i+; outi = 0; 5、身份证校验题目描述 我国国标GB 11643-1999中规定：公民身份号码是18位特征组合码，由十七位数字本体码和一位数字校验码组成。排列顺序从左至右依次为：六位数字地址码，八位数字出生日期码，三位数字顺序码和一位数字校验码。其校验码(最后一位)计算方法和步骤为：(1)十七位数字本体码加权求和公式S = Sum(

16、Ai * Wi), i = 0, . , 16 ，先对前17位数字的权求和其中Ai：表示第i位置上的身份证号码数字值Wi：表示第i位置上的加权因子，前17位加权因子从左到右分别为Wi：7 9 10 5 8 4 2 1 6 3 7 9 10 5 8 4 2(2)计算模Y = mod(S, 11)(3)通过模Y查下表得到对应的校验码Y012345678910校验码10X98765432例如：某身份证前17位为i1234567891011121314151617wi791058421637910584211010519491231002积7905020292427718305004得到和为：167；

17、则模为y=167%11=2查(3)得校验码为x请按上面所述步骤编程，输入一个二代身份证号，检查该身份证是否正确。(1) 将输入的十八位身份证保存到一个一维数组b中(2) 设定十七位权值保存到数组d中（题目中给定）(3) 利用s=b1*d1+b2*d2+b17*d17求权值和但注意字符b要转换成整型(4) n=s%11求出数组y的下标(5) 利用数组y保存校验码(6) Yn=b18身份证正确，否则身份证不正确6、学生成绩管理学生信息包括：学号、姓名、年龄、性别、出生年月。主要功能: (1)能按学期、按班级完成对学生成绩的录入、修改。（2能按班级统计学生的成绩，求学生的总分及平均分，并能根据学生的

18、平均成绩进行排序。（3）能查询学生成绩。（4）能按班级输出学生的成绩单。用键盘菜单程序的实现（1） 将各功能写成菜单形式printf(n欢迎使用学生成绩管理系统系统n);1.printf(1. 录入 n);2.printf(2. 修改 n);3.printf(3. 统计 n);4.printf(4. 查询 n);5.printf(5. 打印 n);6.printf(6. 退出 n);（2）利用switch执行相应的自定义函数scanf(%d,&op);switch(op) case 1:a1();ch=Y;break; /录入case 2:a2();ch=Y;break; /修改 case 3

19、:a3();ch=Y;break; /统计 case 4:a4();ch=Y;break; /查询case 5:a5();ch=Y;break; /打印成绩单 default:ch=N;break;（3）利用循环重复1、 2、两步main() int op;char ch;do system(cls);printf(n欢迎使用学生成绩管理系统系统n);printf(1. 录入 n);printf(2. 修改 n);printf(3. 统计 n);printf(4. 查询 n);printf(5. 打印 n);printf(6. 退出 n);scanf(%d,&op);switch(op) ca

20、se 1:a1();ch=Y;break; case 2:a2();ch=Y;break; case 3:a3();ch=Y;break; case 4:a4();ch=Y;break; case 5:a5();ch=Y;break; default:ch=N;break;while(ch=Y);（4）各自定义函数单独完成/录入学生成绩void a1() system(cls);printf(录入学生成绩n);getch();/修改学生成绩void a2() system(cls);printf(修改学生成绩n);getch();/统计学生成绩void a3()system(cls); pri

21、ntf(统计学生成绩n);getch();/查询学生成绩void a4() system(cls);printf(查询学生成绩n);getch();/打印成绩单void a5() system(cls);printf(打印成绩单n);getch();（5）确定所使用的存储结构可以使用数组，也可以使用链表（6）假设采用数组作存储结构#define N 100 /一个班的人数struct student long xq; /学期 char bj20; /班级 char xh20; /学号 char xm20; /姓名 char xb8; /性别 long csny; /出生年月 float cj6

22、; /6门成绩 float total; /总分 float aver; /平均分;struct student xN; /N个学生long xueqi; /学期char banji20; /班级int n; /一个班的实际人数 7、学生成绩管理文件结构（1）先用记事本编辑文件stu1.dat存储一个班学习成绩。然后在C环境下，建立一个学生信息的结构体，用r方式打开上述文件，再用fscanf读入、用printf在屏幕上显示文件内容。（2）利用循环使每个学生的三门功课的成绩相加，然后再把和除以三就得到了平均成绩。接着用冒泡法利用平均分的高低排出名次。最后用fprintf将每个学生的信息写入到st

23、u2.dat文件。（1）定义结构表示学生信息struct student long xq; /学期 char bj20; /班级 char xh20; /学号 char xm20; /姓名 char xb8; /性别 long csny; /出生年月 float cj3; /3门成绩 float total; /总分 float aver; /平均分;struct student xN;（2）用记事本建立文件stu1.dat包含一个班学生成绩(3)打开文件并读出数据，计算总分和平均分fp=fopen(f:stu1.dat,r);while(1)fscanf(fp,%ld%s%s%s%s%ld,

24、&xn.xq,xn.bj,xn.xh,xn.xm,xn.xb,&xn.csny);s=0;for(j=0;j3;j+)fscanf(fp,%f,&xn.cjj);s=s+xn.cjj;xn.total=s;xn.aver=s/3.0;if(feof(fp) break;n+;fclose(fp);（4）用冒泡法按平均分从高到低排序 for(i=0;i=i+1;j-)if(xj.averxj-1.aver)t=xj;xj=xj-1;xj-1=t;（5）输出成绩等信息printf(学 期 班级 学号 姓名 性别 出生年月 三门成绩 总成绩 平均分n);for(i=0;in;i+)printf(%6

25、ld %8s%12s%8s %s %8ld ,xi.xq,xi.bj,xi.xh,xi.xm,xi.xb,xi.csny); for(j=0;j3;j+) printf(%3.0f ,xi.cjj); printf(%6.1f %6.1fnn,xi.total,xi.aver);（6）将成绩等信息写入文件stu2.dat中fq=fopen(f:stu2.dat,w);for(i=0;in;i+) fprintf(fq,%ld %s %s %s %s %ld ,xi.xq,xi.bj,xi.xh,xi.xm,xi.xb,xi.csny); for(j=0;j3;j+) fprintf(fq,%f

26、 ,xi.cjj); fprintf(fq,%f %fn,xi.total,xi.aver);fclose(fq);8、校园卡消费记录学生信息包括：学号或工号、学院、姓名、消费地点、日期、时间、金额。主要功能: (1)能按消费地点完成对消费的录入、修改。（2能按学号或工号统计消费，求消费者的本月的总消费及日均消费余额，并能根据学生的月消费进行排序。（3）能查询消费记录清单。（4）能按工号或学号排序以后输出消费清单。（1）确定所需的结构类型struct student char no20; /学号或工号 char xy30; /学院 char xm20; /姓名 char dd30; /消费地点

27、 char rq15; /日期 char sj12; /时间 float je; /金额;（2） 建立菜单结构（类似学生成绩管理）main() int op;char ch;do system(cls);printf(n欢迎使用校园卡消费管理系统系统n);printf(1. 消费录入 n);printf(2. 消费修改 n);printf(3. 消费统计 n);printf(4. 消费查询 n);printf(5. 消费单打印 n);printf(6. 退出 n);scanf(%d,&op);switch(op) case 1:a1();ch=Y;break; case 2:a2();ch=Y

28、;break; case 3:a3();ch=Y;break; case 4:a4();ch=Y;break; case 5:a5();ch=Y;break; default:ch=N;break;while(ch=Y);（3） 消费录入从键盘输入消费记录，保存到磁盘文件中。void a1() FILE *fp;char yn;fp=fopen(f:rmb.txt,w);doprintf(输入学（工）号 学院 姓名 消费地点 日期 时间 金额n);scanf(%s%s%s%s%s%s%f,y.no,y.xy,y.xm,y.dd,y.rq,y.sj,&y.je);fprintf(fp,%s %s

29、 %s %s %s %s %fn,y.no,y.xy,y.xm,y.dd,y.rq,y.sj,y.je);printf(继续录入吗（y/n)?n);scanf(%s,&yn); while(yn=y);fclose(fp);getch();（4） 消费修改先输入要修改人员的学（工）号，然后打开文件，从文件读出数据，若是要修改人员的信息，进行修改（不是，则不要修改），然后将信息保存到另一个文件中。最后从另一个文件将数据保存到原来文件中。void a2() FILE *fp,*fq;char yn,no20;do system(cls);fp=fopen(f:rmb.txt,r);fq=fopen

30、(f:rmb1.txt,w);printf(输入要修改人员的学（工）号 n); scanf(%s,no);while(1) fscanf(fp,%s%s%s%s%s%s%f,y.no,y.xy,y.xm,y.dd,y.rq,y.sj,&y.je); if(feof(fp)break;if(strcmp(y.no,no)=0)printf(要修改人员信息如下：n);printf(学(工）号 学 院 姓 名 消费地点 日期 时间 金额n); printf(%12s %6s %6s %8s %8s %8s %fn,y.no,y.xy,y.xm,y.dd,y.rq,y.sj,y.je);printf(

31、输入要修改人员的学院 姓名 消费地点 日期 时间 金额n); scanf(%s%s%s%s%s%f,y.xy,y.xm,y.dd,y.rq,y.sj,&y.je); fprintf(fq,%s %s %s %s %s %s %fn,no,y.xy,y.xm,y.dd,y.rq,y.sj,y.je);else fprintf(fq,%s %s %s %s %s %s %fn,y.no,y.xy,y.xm,y.dd,y.rq,y.sj,y.je);fclose(fp);fclose(fq); fp=fopen(f:rmb.txt,w);fq=fopen(f:rmb1.txt,r);while(1)

32、fscanf(fq,%s%s%s%s%s%s%f,y.no,y.xy,y.xm,y.dd,y.rq,y.sj,&y.je); if(feof(fq)break; fprintf(fp,%s %s %s %s %s %s %fn,y.no,y.xy,y.xm,y.dd,y.rq,y.sj,y.je); printf(继续修改吗（y/n)?n);scanf(%s,&yn); fclose(fp);fclose(fq);while(yn=y); getch();（5） 消费统计先将所有的消费信息从文件读出到数组中（一个人可以有多次消费记录），将学（工）号相同的记录的消费金额合并到他的第一项，其它多余的项的消费金额置0，最后输出每个学（工）号的第一项（当然也可以保存到文件中）void a3() FILE *fp;int i,j; fp=fopen(f:rmb.txt,r); n=0;while(1) fscanf(fp,%s%s%s%s%s%s%f,y.no,y.xy,y.xm,y.dd,y.rq,y.sj,&y.je); if(feof(fp)break;zn=y;n+; fclose(fp); for(i=0;in-1;i+) for(j=i+1;jn;j+) if(strcmp