算法與編程作業(yè)

1、算法與編程作業(yè) 第一題 題目題1. 統(tǒng)計字母的使用頻率一、題目：統(tǒng)計字母的使用頻率二、目的與要求1 目的：通過編寫程序統(tǒng)計字母的使用頻率，培養(yǎng)學生綜合利用C語言進行程序設(shè)計的能力，熟悉字符串的操作方法，加強函數(shù)的運用，提高軟件系統(tǒng)分析能力和程序文檔建立、歸納總結(jié)的能力。2 基本要求：1）要求用C語言編程，在Visual C+環(huán)境下調(diào)試完成；2）要求按照程序功能分成幾個功能模塊來實現(xiàn)，各個功能模塊分別使用函數(shù)來完成；3）要求應(yīng)用本課所講授的程序設(shè)計語言知識來解決問題三、設(shè)計方法和基本原理1 課題功能描述本程序的功能，就是要統(tǒng)計英文字母的使用頻率。2 問題詳細描述為統(tǒng)計英文字母的使用頻率，輸入一個

2、不包括空格的由英文字母組成的字符串，長度不超過200個字符。統(tǒng)計26個英文字母的使用頻率，不區(qū)分大小寫。最后按使用頻率從大到小輸出字母（小寫字母）和使用頻率（出現(xiàn)的次數(shù)）。3 問題的解決方案按照程序要求，本程序應(yīng)采用模塊化設(shè)計方法,設(shè)計幾個功能模塊。例如（僅供參考）：將字符串中的大寫字母轉(zhuǎn)換為小寫字母統(tǒng)計輸入的字符串中字母的使用頻率按使用頻率從大到小進行排序主函數(shù)中控制輸入、函數(shù)調(diào)用和輸出。四、主要技術(shù)問題的描述根據(jù)三的分析，主要問題在于：1) 為統(tǒng)計字母的使用頻率，定義一個長度為26的int數(shù)組存放所統(tǒng)計的各個字母的使用頻率。2) 在統(tǒng)計字母的使用頻率時，不要使用if語句或switch語句，

3、利用字母的ASCII碼與數(shù)組元素下標之間的關(guān)系來求得。3) 按使用頻率從大到小進行排序時，建議使用指針數(shù)組更為方便。五、創(chuàng)新要求實現(xiàn)程序功能后，可進行創(chuàng)新設(shè)計：1) 使用多文件，即主函數(shù)和各個函數(shù)分別存放在不同的.c文件中，在頭文件中進行函數(shù)原型聲明。2) 讀入一篇英文文檔，并對其進行字母頻率分析。 解決方案（流程圖）開始輸入英文句子（字符串）將字符串中的小寫字母轉(zhuǎn)換為大寫字母統(tǒng)計輸入的字符串中字母的使用頻率按使用頻率從大到小進行排序輸出字母排序結(jié)果與頻率結(jié)束 源代碼#include#include#includeint change(char *b)/將字符串中的小寫字母轉(zhuǎn)換為大寫字母int

4、 n,len;len=strlen(b);for(n=0;nlen;n+)bn=tolower(bn);return 0;int count(char *b,char *w,int *a)/統(tǒng)計輸入的字符串中字母的使用頻率 int n,m,len; len=strlen(b); for(m=0;mlen;m+) for(n=0;n26;n+) if(bm=wn) an+; return 0;int order(char *w,int *a)/按使用頻率從大到小進行排序 int n,m,t1; char t; for(n=0;n25;n+) for(m=0;m25-n;m+) if(amam+1

5、) t=wm,t1=am; wm=wm+1,am=am+1; wm+1=t,am+1=t1; return 0;int main()/主函數(shù)中控制輸入、函數(shù)調(diào)用和輸出char w26;int n,a26;for(n=0;n26;n+) wn=a+n; an=0; char b200;gets(b);change(b);count(b,w,a);order(w,a);for(n=0;n26;n+) printf(%d %cn,an,wn); return 0;運行結(jié)果 主要函數(shù)描述按照程序要求，本程序應(yīng)采用模塊化設(shè)計方法,設(shè)計幾個功能模塊。Change函數(shù)將字符串中的大寫字母轉(zhuǎn)換為小寫字母Cou

6、nt函數(shù)統(tǒng)計輸入的字符串中字母的使用頻率Order函數(shù)按使用頻率從大到小進行排序主函數(shù)中控制輸入、函數(shù)調(diào)用和輸出。 實驗心得通過這次“統(tǒng)計字母頻率”算法編程的實習，我學習并掌握了函數(shù)的調(diào)用、形參為指針或數(shù)組的傳遞方法以及讀取文件數(shù)據(jù)的方法。但是由于在一開始沒有想到好的對字母排序的方法導致了走了很多彎路，對于題目中要求的指針數(shù)組使用起來還不是很有把握，所以選擇了比較保守的冒泡排序。第二題 題目題3. 進制轉(zhuǎn)換一、題目：自然數(shù)的進制轉(zhuǎn)換二、目的與要求1 目的：通過編寫對自然數(shù)進行不同進制轉(zhuǎn)換程序，培養(yǎng)學生綜合利用C語言進行程序設(shè)計的能力，熟悉字符串的操作方法，加強函數(shù)的運用，提高軟件系統(tǒng)分析能力和

7、程序文檔建立、歸納總結(jié)的能力。2 基本要求：1）要求用C語言編程，在Visual C+環(huán)境下調(diào)試完成；2）要求按照程序功能分成幾個功能模塊來實現(xiàn)，各個功能模塊分別使用函數(shù)來完成；3）要求應(yīng)用本課所講授的程序設(shè)計語言知識來解決問題.三、設(shè)計方法和基本原理1 課題功能描述本程序的功能，就是實現(xiàn)自然數(shù)的十進制、二進制、八進制、十六進制轉(zhuǎn)換。即根據(jù)用戶選擇的進制和輸入的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換得到該數(shù)所對應(yīng)的十進制、二進制、八進制和十六進制數(shù)。2 問題詳細描述程序運行時，首先由用戶選擇輸入數(shù)據(jù)所使用的進制，如：歡迎使用進制轉(zhuǎn)換程序！ 1. 十進制 2. 二進制 3. 八進制 4. 十六進制 0. 退出請選擇輸入數(shù)據(jù)

8、的進制：用戶選擇后，再輸入數(shù)據(jù)，如選擇3（八進制），則顯示：請輸入八進制數(shù)據(jù)：輸入數(shù)據(jù)后，程序進行轉(zhuǎn)換，最后輸出該數(shù)所對應(yīng)的十進制、二進制、八進制和十六進制數(shù)。如輸出：轉(zhuǎn)換結(jié)果： 十進制 21809 二進制 101010100110001 八進制 52461 十六進制 55313 問題的解決方案實際上，C語言在輸入輸出時可直接輸入或輸出各種進制的數(shù)，本題目是為了提高學生的編程能力，所以要自己編程來實現(xiàn)數(shù)制的轉(zhuǎn)換。根據(jù)問題的描述，使用字符數(shù)組來存放輸入的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)也存放到字符數(shù)組中，按字符串進行輸入和輸出。注意：問題的解決方案有很多，下面給出的僅供同學們參考。按照程序要求，每次要將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)

9、換成各種進制，因此將輸入數(shù)據(jù)（字符數(shù)組中）先轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)（long），再將其轉(zhuǎn)換成各種進制并存入相應(yīng)的字符數(shù)組中，最后輸出。本程序應(yīng)采用模塊化設(shè)計方法,設(shè)計幾個功能模塊。例如（僅供參考）：檢驗輸入數(shù)是否合法（例八進制數(shù)中只能出現(xiàn)07）將數(shù)據(jù)（字符數(shù)組中）轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)（long）將十進制數(shù)（long）轉(zhuǎn)換成某種進制數(shù)據(jù)（字符數(shù)組中）還可以把這幾個模塊中都使用的字符與數(shù)字之間的轉(zhuǎn)換作為獨立模塊，供上面的模塊調(diào)用。例如（僅供參考）：字符轉(zhuǎn)數(shù)字數(shù)字轉(zhuǎn)字符主函數(shù)中控制輸入、函數(shù)調(diào)用和輸出。四、主要技術(shù)問題的描述根據(jù)三的分析，主要問題在于：1) 單個字符與數(shù)字的轉(zhuǎn)換在字符轉(zhuǎn)數(shù)字時，09只需減去0即可，

10、要考慮到af和AF的轉(zhuǎn)換（十六進制數(shù)）。同樣的，數(shù)字轉(zhuǎn)字符時，要考慮到1015的轉(zhuǎn)換與09不同。2) 將數(shù)據(jù)（字符數(shù)組中）轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)（long）時，采用的算法是：按當前數(shù)制的位權(quán)進行多項式展開相加，即得到對應(yīng)的十進制數(shù)。3) 將十進制數(shù)（long）轉(zhuǎn)換成某種進制數(shù)據(jù)（字符數(shù)組中）時，采用除留余數(shù)法：將十進制數(shù)除以轉(zhuǎn)換進制的位權(quán)，保留余數(shù)（存到字符數(shù)組中），商繼續(xù)除，直到商為零；然后將字符數(shù)組中的內(nèi)容求頭逆序，即得到轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。其中求逆序也可用一個獨立模塊來實現(xiàn)。五、創(chuàng)新要求實現(xiàn)程序功能后，可進行創(chuàng)新設(shè)計：1) 使用多文件，即主函數(shù)和各個函數(shù)分別存放在不同的.c文件中，在頭文件中進行函數(shù)原型聲

11、明；2) 本程序?qū)崿F(xiàn)的是自然數(shù)的不同進制的轉(zhuǎn)換，可進一步實現(xiàn)帶小數(shù)的轉(zhuǎn)換；實現(xiàn)負數(shù) 解決方案（流程圖） 開始選擇輸入進制/輸入aa=? a=其它 a=2 a=3 a=4 a=1輸入八進制輸入十六進制輸入二進制輸入十進制十六轉(zhuǎn)十進制二轉(zhuǎn)十進制八轉(zhuǎn)十進制輸出十進制十轉(zhuǎn)二進制輸出二進制十轉(zhuǎn)八進制輸出八進制十轉(zhuǎn)十六進制輸出十六進制結(jié)束 源代碼#include #include#include#include#includeint t=0;int c2_10(char *s)/二進制轉(zhuǎn)十進制 int n,len; len=strlen(s); for(n=0;n1|sn0) printf(輸入錯誤);

12、exit(0); t+=(int)pow(2,len-1-n)*(sn-0); return 0;int c8_10(char *s)/八進制轉(zhuǎn)十進制 int n,len; len=strlen(s); for(n=0;n7|sn0) printf(輸入錯誤); exit(0); t+=(int)pow(8,len-1-n)*(sn-0); return 0;int c16_10(char *s)/十六進制轉(zhuǎn)十進制 int n,len; len=strlen(s); for(n=0;nlen;n+) tolower(sn); if(sn=0) t+=(sn-0)*(int)pow(16,len

13、-1-n); else if(sn=a) t+=(sn-a+10)*(int)pow(16,len-1-n); else printf(輸入錯誤n); exit(0); return 0;int c10_2(int b)/十進制轉(zhuǎn)二進制 char s100; int j,i=0; while (b) j=b%2; si= j + 0; b=b/2; i+; si=0; printf(二進制： ); for(i=strlen(s)-1;i=0;i-) printf(%c,si); printf(n); return 0;int c10_8(int b)/十進制轉(zhuǎn)八進制 char s100; in

14、t j,i=0; while (b) j=b%8; si= j + 0; b=b/8; i+; si=0; printf(八進制： ); for(i=strlen(s)-1;i=0;i-) printf(%c,si); printf(n); return 0;int c10_16(int b)/十進制轉(zhuǎn)十六進制 char s100; int j,i=0; while (b) j=b%16; if(j=0&j=0;i-) printf(%c,si); printf(n); return 0;int main() int a,b; char s100; printf(歡迎使用進制轉(zhuǎn)換程序！n1.

15、十進制n2. 二進制n3. 八進制n4. 十六進制n0. 退出n請選擇輸入數(shù)據(jù)的進制：n); scanf(%d,&a); fflush(stdin);/清理緩存 switch(a) case 1: printf(請輸入十進制數(shù)據(jù)：n);scanf(%d,&t);break; case 2: printf(請輸入二進制數(shù)據(jù)：n);gets(s);c2_10(s);break; case 3: printf(請輸入八進制數(shù)據(jù)：n);gets(s);c8_10(s);break; case 4: printf(請輸入十六進制數(shù)據(jù)：n);gets(s);c16_10(s);break; case 0:

16、 printf(謝謝使用);return 0; default: printf(輸入錯誤);exit(0); printf(十進制: %dn,t); b=t; c10_2(b); c10_8(b); c10_16(b); return 0;運行結(jié)果 主要函數(shù)描述按照程序要求，本程序應(yīng)采用模塊化設(shè)計方法,設(shè)計幾個功能模塊。c?_10函數(shù) 檢驗輸入數(shù)是否合法（例八進制數(shù)中只能出現(xiàn)07） 將數(shù)據(jù)（字符數(shù)組中）轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)c10_?函數(shù) 將十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成某種進制數(shù)據(jù)（字符數(shù)組中）主函數(shù)中控制輸入、函數(shù)調(diào)用和輸出。 實驗心得通過本次“進制轉(zhuǎn)換”的算法與編程實驗，我加深了對各種進制轉(zhuǎn)換機制的了解，其次發(fā)

17、現(xiàn)了程序中多次輸入的容易出現(xiàn)的錯誤，在與同學討論進而了解了fflush(stdin)函數(shù)清理緩存的作用；總之，這次實驗讓我認識到與同伴交流也是提升技術(shù)的好方法。第三題 題目題20. 單詞開頭大寫一、題目：單詞開頭大寫二、目的與要求1目的：通過編寫程序熟悉字符串的操作方法，加強函數(shù)的運用，字母大小寫轉(zhuǎn)換。2基本要求：1)要求用C語言編程，在Visual C+環(huán)境下調(diào)試完成；2)要求按照程序功能分成幾個功能模塊來實現(xiàn)，各個功能模塊分別使用函數(shù)來完成；3)要求應(yīng)用本課所講授的程序設(shè)計語言知識來解決問題三、設(shè)計方法和基本原理1課題功能描述本程序的功能，從一個英語句子中找出單詞，并把單詞的首字母變成大寫

18、。2問題詳細描述輸入一個由多個英文單詞組成的句子，兩個單詞之間包括空格或標點符號，長度不超過200個字符。最后輸出這個英文句子使句中每個單詞開頭第一個字母大寫，其它不變。例如輸入樣例：hi jack, welcome to china.樣例輸出：Hi Jack, Welcome To China.3問題的解決方案按照程序要求，本程序應(yīng)采用模塊化設(shè)計方法,設(shè)計幾個功能模塊。例如(僅供參考)： (1)利用空格和標點符號區(qū)分單詞 (2)把單詞的頭一個字母變成大寫四、主要技術(shù)問題的描述根據(jù)三的分析，主要問題在于：(1)判斷空格，標點符號的出現(xiàn)(2)對字母大小寫進行替代五、創(chuàng)新要求實現(xiàn)程序功能后，可進行

19、創(chuàng)新設(shè)計：(1)使用多文件，即主函數(shù)和各個函數(shù)分別存放在不同的.c文件中，在頭文件中進行函數(shù)原型聲明。(2)讀入一篇英文文檔，對所有字母的開頭變成大寫。(3)不使用數(shù)組，利用指針來實現(xiàn)程序。開始 解決方案（流程圖）輸入英文句子（存入數(shù)組）n=0n=0? 是Sn=sn-32 否Sn是空格或標點？ 否 是 是Sn+1-=32n+nstrlen(s)-1 否輸出英文句子結(jié)束源代碼#include #include int change(char *s) int n; for(n=0;nz|snZ&sna) /判斷為空格和標點的條件 sn+1-=32; return 0;int main() int

20、n; char s200; printf(請輸入英文句子：); gets(s); change(s); printf(輸出句子：); for(n=0;nstrlen(s);n+) /輸出轉(zhuǎn)換后的句子 printf(%c,sn); return 0;運行結(jié)果 主要函數(shù)描述按照程序要求，本程序應(yīng)采用模塊化設(shè)計方法,設(shè)計幾個功能模塊。Change函數(shù) 判斷位置，轉(zhuǎn)換字母；主函數(shù)中控制輸入、函數(shù)調(diào)用和輸出。 實驗心得通過此次算法與編程實驗，我知道了模塊化設(shè)計的重要性，使程序變得簡單易懂，方便自己與他人的閱讀與理解。第四題 題目題21. 數(shù)位排序問題一、題目：數(shù)位排序問題二、目的與要求1目的：通過編寫程

21、序?qū)φ麛?shù)的各個數(shù)位進行排序并輸出，培養(yǎng)學生綜合利用C語言進行程序設(shè)計的能力，熟悉整數(shù)的操作方法，加強函數(shù)的運用，提高軟件系統(tǒng)分析能力和程序文檔建立、歸納總結(jié)的能力。2基本要求：1)要求用C語言編程，在Visual C+環(huán)境下調(diào)試完成；2)要求按照程序功能分成幾個功能模塊來實現(xiàn)，各個功能模塊分別使用函數(shù)來完成；3)要求應(yīng)用本課所講授的程序設(shè)計語言知識來解決問題三、設(shè)計方法和基本原理1課題功能描述本程序的功能，就是要對一個整數(shù)的各個數(shù)位進行排序輸出。2問題詳細描述為統(tǒng)計整數(shù)的位數(shù)，輸入一個不包括空格的由數(shù)字組成的整數(shù)，長度不超過五位。統(tǒng)計這個整數(shù)的位數(shù)，然后按數(shù)序輸出它的各個數(shù)字，再把這些數(shù)字進行

22、逆排序并輸出。如輸入：56439，輸出：5位數(shù) 5，6，4，3，9 ; 9，3，4，6，53問題的解決方案按照程序要求，本程序應(yīng)采用模塊化設(shè)計方法,設(shè)計幾個功能模塊。例如(僅供參考)： (1)統(tǒng)計整數(shù)的位數(shù)； (2)將各個數(shù)位上的數(shù)字逆向排序并輸出。主函數(shù)中控制輸入、函數(shù)調(diào)用和輸出。四、主要技術(shù)問題的描述根據(jù)三的分析，主要問題在于：(1)為統(tǒng)計整數(shù)的位數(shù)，定義一個int數(shù)組存放所統(tǒng)計的整數(shù)位數(shù)。(2)使用模運算提取整數(shù)的各個數(shù)位上的數(shù)字。五、創(chuàng)新要求實現(xiàn)程序功能后，可進行創(chuàng)新設(shè)計：(1)使用多文件，即主函數(shù)和各個函數(shù)分別存放在不同的.c文件中，在頭文件中進行函數(shù)原型聲明。(2)實現(xiàn)任意位數(shù)的整

23、數(shù)操作。 解決方案（流程圖）開始輸入整數(shù)計算長度轉(zhuǎn)換為正數(shù)是否負數(shù)？ 是計算長度 否長度是否大于5 是 否輸出長度正序輸出單個數(shù)字反序輸出單個數(shù)字結(jié)束源代碼#include #include char s100;int n,len;int fushu(char *s)/對負整數(shù)的處理 if(s0=-) for(n=0;nlen;n+) sn=sn+1; len=strlen(s); return 0;int myprintf(char *s) for(n=0;n=0;n-)/反序輸出單個數(shù)字 if(n=0) printf(%c .n,sn); else printf(%c, ,sn); ret

24、urn 0;int main() printf(請輸入五位或五位以下的整數(shù)：n); gets(s); len=strlen(s); fushu(s); if(len5)/限制整數(shù)在五位以內(nèi)，去掉語句則可以實現(xiàn)任意位數(shù)的整數(shù)操作 printf(對不起，輸入錯誤n); return 0; printf(輸出：n%d位數(shù)n,len); myprintf(s); return 0;運行結(jié)果 主要函數(shù)描述按照程序要求，本程序應(yīng)采用模塊化設(shè)計方法,設(shè)計幾個功能模塊。Fushu函數(shù) 判斷是否為負整數(shù)，并且轉(zhuǎn)換為正整數(shù)Myprintf函數(shù) 按題目要求輸出函數(shù)主函數(shù)中控制輸入、函數(shù)調(diào)用和輸出。 實驗心得在本次算

25、法與編程實驗中，雖然題目看似簡單，但是諸多細節(jié)上的要求增加了程序編寫的難度，雖然程序主要思路很清晰，但還是反反復復寫了好幾遍；這要求了程序編寫者必須具有極大的耐心與毅力，細心調(diào)試才能寫出符合要求的程序。第五題 題目題2. 指示燈控制問題描述： N盞燈排成一排，從1到N按順序依次編號。有N個人也從1到N依次編號。第一個人（1號）將燈全部關(guān)閉。第二個人（2號）將凡是2和2的倍數(shù)的燈打開。第三個人（3號）將凡是3和3的倍數(shù)的燈做相反的處理（如果該燈為打開的，則將它關(guān)閉；如果該燈為關(guān)閉的，則將它打開）。以后的人都和3號一樣，將凡是與自己編號相同的燈，以及是自己編號倍數(shù)的燈做相反處理。請編寫程序?qū)崿F(xiàn)。要

26、求：程序中要顯示每一個人所做工作的過程，例如：當?shù)趇個人操作時，則顯示將i和i的倍數(shù)的燈做相反的處理過程；當?shù)贜個人操作之后，顯示燈的最后狀態(tài)。（建議：采用圖形法，顯示每一盞燈，并為每一盞燈加邊框，用不同的顏色顯示開燈或關(guān)燈）。 例如：當輸入N為7時； 當?shù)谝粋€人操作時 則輸出結(jié)果為： 第1盞燈是黑的 第2盞燈是黑的 第3盞燈是黑的 第4盞燈是黑的 第5盞燈是黑的 第6盞燈是黑的 第7盞燈是黑的 當?shù)诙€人操作時 則輸出結(jié)果為： 第1盞燈是黑的 第2盞燈是亮的 第3盞燈是黑的 第4盞燈是亮的 第5盞燈是黑的 第6盞燈是亮的 第7盞燈是黑的 當?shù)谌齻€人操作時 則輸出結(jié)果為： 第1盞燈是黑的 第2盞燈是亮的 第3盞燈是亮的 第4盞燈是亮的 第5盞燈是黑的 第6盞燈是黑的 第7盞燈是黑的 當?shù)谄邆€人操作時 則輸出結(jié)果為： 第1盞燈是黑的 第2盞燈是亮的 第3盞燈是亮的 第4盞燈是黑的 第5盞燈是亮的 第6盞燈是亮的 第7盞燈是亮開始 解決方案（流程圖）第一個人操作（初始化數(shù)組）輸出第一次操作結(jié)果I=2J=iJ%i=0?