《C语言程序的设计》实验指导书

1、 C语言程序设计实验指导书 课程编号： 课程名称：C语言程序设计实验学时：44 一、本实验课的性质、任务与目的 本实验课目的是使学生掌握 C语言编程的常用方法，熟悉该语言中的语法、 词法规则，为以后进行软件开发和学习后继专业课程打下基础。通过学习能够运 用C语言中的各个知识点编写能完成一定功能的程序。 训练学生进行复杂程序设 计的技能和培养良好程序设计的习惯， 其重要程度决不亚于知识的传授。 把高级 语言的学习与程序设计、上机实践紧密地结合起来，以提高学生能灵活运用新的 知识分析问题和解决问题的能力。 、本实验课所依据的课程基本理论 本实验课基于C语言的语法和词法规则、数据的表示及算法的处理，

2、而 语法及算法正是高级语言程序设计的主要研究对象。C语言程序设计的主要 任务是：C语言是一种应用广泛结构化程序设计语言，本课程介绍C语言的基 本概念、基本语法和编程方法，重点描述 C语言的结构化的特征，并通过本课 程的学习，使学生掌握一定的结构化程序设计的知识，以及用C语言编写程序 的能力。 三、实验类型与要求 在做每个实验之前，让学生对本次实验相关的内容进行预习、算法设计、 流程图的设计、编写程序，做好实验的准备工作；写出预习报告，画出流程图, 要求独立完成。 说明：1实验类型：设计性； 2 、实验要求：必做。 四、每组人数与实验学时数 每组1人，实验学时数44学时。 五、考核方式与评分办法

3、 实验总成绩=出勤情况*10%+实验报告*20%+平时*30%+实验表现*40% 六、本实验课配套教材或实验指导书 谭浩强.C程序设计.北京：清华大学出版社，2006年3月第3版 谭浩强.C程序设计题解与上机指导北京：清华大学出版社，2006年3月第3版 谭浩强.C程序设计试题汇编.北京：清华大学出版社，2006年3月第2版 夏宽理 C语言程序设计北京：中国铁道出版社，2006年2月第1版 夏宽理 C语言程序设计上机指导与习题解答.北京：中国铁道出版社，2006年2月第1版 王士元 C高级实用程序设计北京：清华大学出版社，1996年1月第1版 七、实验报告要求 在机器上交作业，每次实验成绩分为

4、优、良、及格、不及格，未参加的为0分。要求 认真书写实验报告。 实验报告编写要求： 1 实验题目 2 实验要求 3 程序流程图 4 调试过程(实验过程出现的问题、解决的方法) 5 程序代码及运行结果。 八、实验内容 实验一 ：C语言运行环境的认识与简单的C程序 【目的与要求】 1、了解TC环境下C语言的运行环境，熟悉编译系统的操作环境。 2、 了解在该系统上如何编辑、编译、连接和运行一个C程序。 3、通过运行简单的 C程序，初步了解 C源程序的特点。 4、掌握和理解 C程序中最基本的 C语句。 【实验内容】 1、题目：由键盘输入两个整数，计算并输出两个数之和。 2、程序如下： #i nclud

5、e “ stdio.h ” void mai n() int a,b,sum; printf( “ Please in put two in teger nu mbers:n”)； scanf( “ d%d， sum=a+b; printf( “ %d+%d=%d ,a,b,sum); 3、具体操作： (1) 输入程序，然后进行编译连接。若在编译中有词法或语法错误，则根据提示进行修 改，再进行调试，直到没有语法错误。 (2 )运行程序，依下列不同的方式输入数据，查看程序执行结果。 12_ 34/ 12 / 34/ 1234 / 【实验分析与讨论】 1、总结C程序的基本结构和书写规则。 2、分析

6、调试过程中常见的错误提示和解决策略。 实验二：C语言程序的单步调试 实验三：选择结构的程序设计 【目的与要求】 1、了解三种基本数据类型的定义。 2、掌握各种不同运算符及其对应的表达式的使用。 3、熟练掌握if语句和switch语句的使用 【实验内容】 一、判断方程ax2+bx+c=0有几个解，若有，则输出其解。 1、算法分析： 对于方程ax2+bx+c=0的解，存在以下情况：a=0,不是一元二次方程； b2-4ac=0,有 两个相等的实根；b2-4ac0,有两个不等的实根；b2-4ac0) x仁(-b+sqrt(d)/(2*a) x2=(-b-sqrt(d)/(2*a) else x1= (

7、-b+sqrt(-d)i)/(2*a) x2=(-b-sqrt(-d)i)/(2*a) 2、程序代码： #i nclude“ stdio.h ” #include“ math.h ” void mai n() float a,b,c,x1,x2,d; printf(请输入ax2+bx+c=0方程三系数值：”)； scanf( “ f%f%f ， if (abs(a)=1e-6)/a=0 printf(该方程非一元二次方程.n ”)； else d=sqr(b)-4*a*c; if (abs(d)1e-6) x1= (-b+sqrt(d)/(2*a); x2=(-b-sqrt(d)/(2*a);

8、 printf(“该方程的两个不等实根为：x仁4.2f,x2=%4.2f ”，x1,x2); else / sqr(b)-4*a*c0 printf(“该方程的两个复数根为： x仁 %4.2f+%4.2fi,x2=%4.2f-%4.2fi” , -b/(2*a),sqrt(-d)/(2*a), -b/(2*a),sqrt(-d)/(2*a); 、简单的菜单程序设计。 假设要求设计一菜单如下： 主菜单 1 汉字 2 拼音 3英文 1、算法分析： （1）根据要求使用输出语句将上述菜单输出，提示按要求选择。 （2）运用if语句或switch语句，编写分支结构。 2、程序代码： #i nclude “

9、 stdio.h ” void mai n() int i; printf( “ nnn= :-主菜 单 printf( “(中 国）”） printf( “ 1 - - 汉字 n”）； printf( “ 2 - -拼音 n ); printf( “3- - 英文 n”）； printf( “请选择：”）; scanf( “d， switch(i) case 1:pri ntf(“ 中 国n ” case 2:pri ntf(“ Chi nan a Zhong guon ); case 3:pri ntf( )； );break; ” );break; break; 【课后练习】 1、判断一

10、年份是不是闰年。 2、从键盘上输入1-7之间的数字，输出表示一个星期中对应某一天的英文单词。 【实验分析与讨论】 1、总结分支选择结构的设计方法与技巧。 2、掌握简单菜单的设计。 实验四：循环结构的程序设计 【目的与要求】 1掌握三种循环语句在编程中的使用。 2、理解break语句和continue 语句在循环结构中的不同作用。 3、了解循环的嵌套，学会穷举算法与迭代算法。 【实验内容】 一、输入两个正整数，求出它们的最大公约数与最小公倍数。 1、算法分析： 辗转相除法对于两个数m和n,将大数放在m中，小数放在n中，用n去除m若余 数为0,则n为最大公约数，否则将 n作为m余数作为n,再用n去

11、除m直到余数为 0，则n为最大公约数。 2、程序代码： #i nclude“ stdio.h ” #inelude“ math.h ” void mai n（） int m,n ,t,max,mi n; printf（请输入两个正整数：”）； scanf（ “ d%d， min=m*n; if （mn） t=n;n=m ;m=t; while（ n!=0） t=m% n;m=n;n=t; printf（最大公约数为：%dn” ,m）; printf（最小公倍数为：%dn” ,min/m）; 二、将一张100元钱，换成10元，20元，50元零钱，问有多少种不同的换法（假设三种零 钱每种都可不出现

12、）。 1、算法分析 运用穷举算法实现：考虑到三种零钱各种可以不出现，则各自的张数范围如下： 10 元一 0 张到10张 20 元一 0 张到5张 50 元 0 张到2张 并且要考虑到共数只有一张100元票子。 2、程序代码： #i nclude stdio.h void mai n() int Tencoun t,Tweco un t,Fifc oun t,i=0; for(Te ncoun t=0;Te ncoun t=10;Te ncoun t+) for(Tweco un t=0;Tweco un t=5;Tweco un t+) for(Fifcoun t=O;F ifcoun t=2

13、;Fifc oun t+) if (Te ncou nt*10+Twecou nt*20+Fifco un t*50=100) printf(第种换法为：10元%d张20元%d张50元%d张n, +i,Te ncoun t,Tweco un t,Fifc oun t); 【课后练习】* 1、 求1 100之间，能被5整除的数之和。* * * 2、 判断任一个数是否是质数。* * * * * 3、 输出一有规则的图形，如右图。* * * * 【实验分析与讨论】 1、分析总结for语句，while语句，do-while 语句的用法。 2、巧用break语句和continue 语句。 实验五： 数组

14、及其应用 【目的与要求】 1、掌握一维数组与二维数组的使用。 2、掌握字符数组与字符串的区别与使用。 3、熟练掌握与数组有关的算法(选择排序与冒泡排序、查找与插入)。 【实验内容】 一、输入一个整数，将其插入一含有9个数的有序序列中，确保插入后其仍然有序，。 1、算法分析：将待插入的数与序列中的每个数进行比较，找到其插入的具体位置 将从第i个数组元素开始，一直到原数组中的最后一个元素，整体往后 移，空出一空间来存储待插入的整数。 2、程序代码： #i nclude stdio.h void mai n() int a10=2,5,7,11,14,19,21,33,67,i,k,m; print

15、f(原数组为：”)； for(i=0;i9;i+) printf(“4d ,ai); printf(“ n请输入待插入的整数：”)； scanf(“ c” ， for(i=0;i9;i+) if (m=i;k-) ak=ak-1; / ai=m; printf( for(i=0;i10;i+) printf( 移位，准备插入新的整数 “新数组为：”)； “%4d ,ai); 二、编程实现：将字符串str2连接到字符串strl后，构成新的字符串strl 。 1、算法分析： 本程序即实现字符串处理函数strcat ()的功能。两字符串strl和str2进行连 接，要注意的是字符串的结束标志。 2、

16、程序代码： #i nclude stdio.h #i nclude stri ng.h void mai n() char str140,str220,i,j,le n1,le n2; printf( 请输入字符串 str1:); gets(str1); len 1=strle n(str1); prin tf( 请输入字符串 str2:); gets(str2); le n2=strle n(st ； for(i=le n1,j=O;jle n2;i+,j+) str1i=str2j;str1i=0： printf(新的字符串 str1 为：”)；puts(str1); 【课后练习】 1、判

17、断一方阵是不是对称矩阵。 2、实现两个字符串拷贝的功能。 3、运行折半查找法，在一个有序序列中查找某一特定的数。 【实验分析与讨论】 1、分析两种基本排序算法的核心与两者的不同之处。 2、在实现字符串处理函数时的一些注意事宜及其实现方法。 3、讨论二维数组解决矩阵与行列式。 实验六: 函数及其应用 【目的与要求】 1、掌握C中函数的定义、调用及设计。 2、掌握函数嵌套调用、递归调用的设计。 3、掌握变量、函数的作用域及存储类。 【实验内容】 、设计一个子函数对 n个整数进行排序, 由主函数从键盘接收若干个数, 调用子函数进行 排序，并在主函数中进行输出显示。 子函数的设计 持排序的整数个数，如

18、 主函数的实现 最后的结果输出。 2、程序代码： 1算法分析: 另一个是 fun，再将 以两个参数来实现，一个是接收主函数传来的数组首地址, fun (i nt a,i nt n); 定义一整型数组，从键盘上接收若干个整数，调用子函数 选择排序算法 #in elude stdio.h void fun (i nt a,i nt n) / int i,j,t; for(i=0;i n-1;i+) for(j=i+1;jaj) t=ai;ai=aj;aj=t; void mai n() int a10,i; for(i=0;i10;i+)scan f(%d, printf(”输入的数值序列为：);

19、 for(i=0;i10;i+) prin tf(%4d,ai); prin tf(n);fun (a,10); printf(”输入的数值序列为：); for(i=0;i10;i+) prin tf(%4d,ai); 二、输入任意两数m,n的值，输出下列表达式的值。 m! S=(m -n)! n! 1、算法分析 编写一函数fac(n), 返回n!的值。 编写主函数，从键盘输入m,n的值，调用上述fac()函数，计算表达式的值，并将 其输出。 2、程序代码 #i nclude“ stdio.h ” long fac(i nt n) if (n=1) retur n 1; else return

20、 n *fac( n-1); void mai n() int m,n ,t; float s; printf( “ please in put 2 in teger nu mbers:” ); scanf( “d%”， if(mn) t=m ;m=n;n=t; printf(“s=%f ,fac(m)/(fac(m_n)fac(n); 【课后练习】 1、 若正整数A恰好出现在其平方数的右侧，则称A为一个同构数。如：5, 6, 76。求100 以内的所有同构数。 要求：(1)编写一子函数int fun (int n)，判断给定正整数 n是不是同构数，若是， 返回1,否则，返回0。 (2) 编写

21、主函数，调用函数fun()，寻找并输出100以内的所有同构数。 (3) 在输出同构数的同时，要输出其平方的值。 2、运用递归，求任一个字符串的长度。 【实验分析与讨论】 1、被调函数的实现及调用过程。 2、简单递归问题的实现。 实验七：指针及其应用 【目的与要求】 1、了解指针的定义与应用。 2、掌握使用指针变量的程序设计。 3、了解使用函数指针的程序设计。 4、了解使用指针数组的程序设计。 【实现内容】 一、设计一程序，将两个变量的值进行交换。 1、 算法分析：(1)编写一个函数swap(i nt *p,i nt *q),交换两个参数指针所指的数据。 (2)编写主函数，调用函数swap,将两

22、个变量的值进行交换。 2、程序代码： #i nclude“ stdio.h ” void swap(i nt *p,i nt *q); void mai n() int a,b; printf(请输入两个整数：)； scanf( “%d%d ， printf(两个数交换前顺序为：a=%d,b=%d ,a,b)； swap( printf(两个数交换后顺序为：a=%d,b=%d ,a,b)； void swap(i nt *p,i nt *q) int t; t=*p;*p=*q;*q=t; 二、编程实现：运用指针将字符串str2连接到字符串strl后，构成新的字符串strl 。 1、算法分析：

23、 本程序即实现字符串处理函数strcat ()的功能。两字符串 strl和str2进行连 接，要注意的是字符串的结束标志，并运用指向字符串的指针来实现。 2、程序代码： #i nclude stdio.h #i nclude stri ng.h void mai n() char str120 ,str210,*p=str1,*q=str2 ,j,le n1,le n2; printf(”请输入字符串 str1:); gets(str1); len 1=strle n( str1); p=p+le n1-1; prin tf(请输入字符串 str2:); gets(str2); le n2=s

24、trle n(st ； for( j=0;jle n2; j+) *(+p)=*(q+);str1le n1+le n2=0; printf( 新的字符串 str1 为：”)；puts(str1); 【课后练习】 1、运用指向数组的指针，求一数组中所有元素之和。 2、 【实验分析与讨论】 实验八：结构体及其应用 【目的与要求】 1、了解结构体类型的定义。 2、掌握结构体类型变量的使用。 【实验内容】 有10个学生，每个学生包括学号、姓名、三门课的成绩，从键盘输入10个学生数据， 要求输出三门课中每一门课的平均成绩，以及最高分学生的数据。 1、算法分析： 定义一个结构体类型，其中含有学号、姓名、

25、三门课的成绩、总分数据；先后根据要 求解决上述问题。 2、程序代码： #i nclude stdio.h typedef struct stu int nu mber; char n ame4; float le n1,le n2,le n3; float score;stude nt; void mai n() stude nt stu10; int i,flag; float ave3,sum3=0,0,0,max=0; prin tf(请输入10位同学的所有信息：”)； for(i=0;i=max) max=stui.score; flag=i; sumO+=stui.le n1; su

26、m1+=stui.le n2; sum2+=stui.le n3; for(i=0;i3;i+) avei=sumi/3;pri ntf(三门课的平均成绩分别为”)； for(i=0;i3;i+) prin tf(%6.2f,avei); prin tf(n最高分是： %d %s %6.2f %6.2f %6.2f, stuflag. nu mber,stuflag. name,stuflag.le n1, stuflag.le n2, stuflag.le n3); 【实验分析与讨论】 13个人围成一圈，从第 1个人开始顺序报号1、2、3。凡报到“ 3”者退出圈子，找出最 后留在圈子中的人原

27、来的序号。 实验九：链表的处理 【目的与要求】 1、了解键表的相关概念。 2、掌握单向键表的创建、编历、插入、删除等简单处理。 【内容】 创建一个链表。 #i nclude stdio.h #in clude stdlib.h typedef struct list int data;struct list *n ext;list; void mai n() list *head,*ptr; int nu m,i; ptr=(list *)malloc(sizeof(list); head=ptr; prin tf(Please in put 5 nu mbers:); for(i=0;idata=num; ptr-n ext=(l