1-C語言程序設(shè)計(jì)概念

C語言程序設(shè)計(jì)主講：牟艷教材、參考書教材丁海軍等編著，程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（C語言），北京航空航天大學(xué)出版社參考書C語言程序設(shè)計(jì)教程譚浩強(qiáng)高等教育出版社C++程序設(shè)計(jì)教程

錢能清華大學(xué)出版社課程要求課前請做好預(yù)習(xí)保持課堂安靜，頭腦清醒，思維活躍認(rèn)真、獨(dú)立、按時(shí)完成并提交作業(yè)重視上機(jī)實(shí)踐，有效利用寶貴的上機(jī)時(shí)間實(shí)踐！實(shí)踐！再實(shí)踐?。?！學(xué)習(xí)方法熟悉用C語言編程的基本過程多上機(jī)實(shí)踐程序是調(diào)試出來的－－調(diào)試工具的使用讀別人的程序不要相信自已的記憶，隨時(shí)帶上語言參考書準(zhǔn)備一本簡明英語小詞典。以便于編程時(shí)讀懂每一個(gè)錯(cuò)誤信息熟記C語言的基本概念（語法、句法）熟悉VC6.0上機(jī)操作環(huán)境會(huì)讀、會(huì)編、會(huì)調(diào)試C程序?qū)W會(huì)算法分析和算法設(shè)計(jì)課程目標(biāo)：與我聯(lián)系muy@計(jì)算機(jī)系辦公室實(shí)驗(yàn)樓304#電話：85191955第一章C語言程序設(shè)計(jì)概念C語言程序概念概念C語言程序組成要素算法與程序設(shè)計(jì)方法學(xué)C程序上機(jī)步驟計(jì)算機(jī)語言、程序與軟件的區(qū)別軟件#include<stdio.h>main(){

printf(“hello,world\n”);}語言語言計(jì)算機(jī)語言是編寫程序、制作軟件的工具程序計(jì)算機(jī)語言、程序與軟件的區(qū)別計(jì)算機(jī)語言：是規(guī)則和符號的集合，是與計(jì)算機(jī)交流的工具程序：求解問題的指令序列軟件：程序的集合學(xué)習(xí)語言設(shè)計(jì)程序制作軟件人與計(jì)算機(jī)的對話兩個(gè)說不同母語的人的對話方式：一方學(xué)另一方的語言雙方都學(xué)習(xí)一種第三方語言人與計(jì)算機(jī)的對話方式：計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)人的語言（自然語言理解）人學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的語言學(xué)習(xí)第三方語言計(jì)算機(jī)能讀懂的語言？機(jī)器語言（MachineLanguage）由一系列二進(jìn)制0和1組成機(jī)器語言編寫的1+1程序低級語言101110000000000100000000000001010000000100000000像不像天書？#include<stdio.h>voidmain(){

printf("%d\n",1+1);}人與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交流的語言C語言編寫的1+1程序既不是英語，也非機(jī)器語言但更像英語高級語言比寫機(jī)器語言程序容易，但比使用英語難程序設(shè)計(jì)語言

（programminglanguage）？

高級語言的魅力易學(xué)、易用、易讀、易懂、強(qiáng)大、可移植百家爭鳴，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)2500種，絕大多數(shù)是高級語言http:///~nkinners/LangList/Extras/langlist.htm可看到其列表和簡介影響最大、壽命最長的是C語言流行語言應(yīng)用編程語言機(jī)器語言匯編語言BasicPascalCC++JavaC#

專項(xiàng)編程語言LotusNotesPowerBuilder

Web編程語言HTMLXMLPHPASPJSPJavaScriptVBScript

其他perlPython…….C程序設(shè)計(jì)語言是一種高級語言高級語言并不是“高級”，只是相對低級語言，在一個(gè)高的級別上進(jìn)行編程歷史悠久，戰(zhàn)勛卓著誕生于上世紀(jì)70年代初，成熟于80年代（C89），修訂于90年代（C99）很多重量級軟件都是用C寫的上天入地，無所不能幾乎沒有不能用C寫出來的軟件，沒有不支持C的系統(tǒng)很多流行語言、新生語言都借鑒了它的思想、語法從C++，到Java，再到C#，還有php等如何讓計(jì)算機(jī)讀懂

程序設(shè)計(jì)語言？編譯程序（編譯器，Compiler）的功能讀入高級語言編寫的程序源代碼，將其翻譯成在邏輯上與之等價(jià)的目標(biāo)程序,即轉(zhuǎn)換成機(jī)器代碼（可執(zhí)行程序）一種程序設(shè)計(jì)語言對應(yīng)一種編譯器C語言可執(zhí)行程序編譯器1.1.1認(rèn)識C語言從這里開始例1.1打印單詞“Hello,World”/*example1.1ThefirstCProgram*/#include<stdio.h>main(){

printf("Hello,World!");}>注釋編譯預(yù)處理函數(shù)語句運(yùn)行結(jié)果：模仿例1.1寫一個(gè)輸出：“學(xué)習(xí)C語言，其實(shí)并不難！”的程序Hello,World!例1.2/*example1.2calculatethesumofaandb*/#include<stdio.h>/*Thisisthemainprogram*/main(){

int

a,b,sum;

a=10;

b=24;

sum=add(a,b);

printf("sum=%d\n",sum);}/*Thisfunctioncalculatesthesumofxandy*/int

add(int

x,int

y){

int

z;

z=x+y;

return(z);}運(yùn)行結(jié)果：sum=34函數(shù)語句預(yù)處理命令注釋>..sum=add(a,b)..main函數(shù)add函數(shù)格式特點(diǎn)習(xí)慣用小寫字母，大小寫敏感不使用行號，無程序行概念可使用空行和空格常用鋸齒形書寫格式<>main(){

……………….………………

…………..…………..

……………….

………………………….

……………….………………..}main(){

inti,j,sum;sum=0;for(i=1;i<10;i++){for(j=1;j<10;j++){sum+=i*j;}}

printf(“%d\n”,sum);}優(yōu)秀程序員的素質(zhì)之一:使用TAB縮進(jìn){}對齊有足夠的注釋有合適的空行結(jié)構(gòu)特點(diǎn)函數(shù)與主函數(shù)（C程序是由函數(shù)構(gòu)成的）程序由一個(gè)或多個(gè)函數(shù)組成必須有且只能有一個(gè)主函數(shù)main()程序執(zhí)行從main開始，在main中結(jié)束，其它函數(shù)通過嵌套調(diào)用得以執(zhí)行。程序語句C程序由語句組成用“;”作為語句終止符注釋/**/為注釋,不能嵌套//單行注釋將注釋文字放在//后面

不產(chǎn)生編譯代碼編譯預(yù)處理命令<>1.2算法與程序設(shè)計(jì)方法學(xué)程序=算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法是用計(jì)算機(jī)解題的精確描述，算法就是逐步(Step-by-step)執(zhí)行某類計(jì)算的方法，一個(gè)算法描述的是有窮的動(dòng)作的序列或步驟。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)的組織方式1.什么是算法互換例將藍(lán)、黑兩墨水瓶中的墨水互換。思路：1.將藍(lán)倒入白瓶中;2.將黑倒入原藍(lán)瓶中;3.將原白倒入原黑瓶中。ABC完成一項(xiàng)任務(wù)的具體步驟1什么是算法例計(jì)算M(x)的值M(x)=bx+a2x≤aa(c-x)+c2x>a思路：1.將a、b、c、x輸入到計(jì)算機(jī)中；

2.判斷x≤a，是轉(zhuǎn)3，否則轉(zhuǎn)4；

3.計(jì)算bx+a2，轉(zhuǎn)5；

4.計(jì)算a(c-x)+c2，轉(zhuǎn)5；

5.輸出M(x)的值。

求二個(gè)正整數(shù)m和n的最大公約數(shù)思想方法：設(shè)m=na0+r1(0≤r1

＜n)就是說m是n的a0倍還多r1，那么m和n的最大公約數(shù)與r1的最大公約數(shù)相同。若r1=0,則n就是m和n的最大公約數(shù)若r1≠0，則再對n和r1重復(fù)上面的操作，直到求出rn=0為止。例輾轉(zhuǎn)相除法歐幾里德算法求525和231的最大公約數(shù)525231×26363×34242×12121×20525與231的最大公約數(shù)是21例求兩個(gè)自然數(shù)的最大公約數(shù)的算法S1.輸入兩個(gè)自然數(shù)M、NS2.求M除以N的余數(shù)RS3.使M=N，即用N代換MS4.使N=R，即用R代換NS5.若R≠0，則重復(fù)執(zhí)行S2、S3、S4（循環(huán)），否則轉(zhuǎn)S6S6.輸出M，M即為M和N的最大公約數(shù)M=N*a+R2算法的結(jié)構(gòu)

無論多么復(fù)雜的算法，都可以用下面三種流程控制結(jié)構(gòu)來描述

順序結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)3算法的表示用流程圖來表示算法用程序設(shè)計(jì)語言表示算法用偽代碼表示算法（自然語言＋程序設(shè)計(jì)語言）3算法的表示開始acbacb輸入a,b結(jié)束輸出a,b順序結(jié)構(gòu)將藍(lán)、黑兩墨水瓶中的墨水互換用流程圖來表示算法3算法的表示開始輸入a,b,c,x輸出m結(jié)束x≤aYbx+a2→ma(c-x)+c2→mN選擇結(jié)構(gòu)例如:計(jì)算M(x)的值M(x)=bx+a2x≤aa(c-x)+c2x>a用流程圖來表示算法開始例：求兩個(gè)自然數(shù)的最大公約數(shù)算法的流程圖輸入M，N求R=MMODNM=NN=RR≠0？輸出M結(jié)束是否循環(huán)結(jié)構(gòu)用流程圖來表示算法3算法的表示Main(){

inta,b,c,m,x;

scanf(“%d”,x);a=6;b=30;c=15;if(x<=a)m=b*x+a*a;elsem=a*(c-x)+c*c;

printf(“m=%d\n”,m;}

例如:計(jì)算M(x)的值M(x)=bx+a2x≤aa(c-x)+c2x>a用程序設(shè)計(jì)語言表示算法3算法的表示Main(){

inta,b,c,m,x;

輸入x;a=6;b=30;c=15;if(x<=a)m=b*x+a*a;elsem=a*(c-x)+c*c;

輸出m;}

例如:計(jì)算M(x)的值M(x)=bx+a2x≤aa(c-x)+c2x>a用偽代碼表示算法

算法的特征

1、有窮性

2、確定性

3、有零個(gè)或多個(gè)輸入

4、有一個(gè)或多個(gè)輸出

5、有效性例1：1×2×3×4×5S1:p=1S2:i=2S3:p×ipS4:i+1iS5:i<=5轉(zhuǎn)到S3,否則輸出p的值，終止算法。1.2.2算法設(shè)計(jì)的原則和步驟原則：自頂向下，逐步求精一般步驟明確算法的輸入、輸出數(shù)據(jù)自頂向下，逐步求精模塊結(jié)構(gòu)1.2.3算法設(shè)計(jì)基本方法與策略算法設(shè)計(jì)主要有以下的一些策略和方法和策略：窮舉策略；遞推與遞歸策略；分而治之策略；回溯策略；貪心策略；動(dòng)態(tài)規(guī)劃策略。1.2.4編程解決問題的一般步驟1.分析問題2.概要設(shè)計(jì)3.詳細(xì)設(shè)計(jì)4.算法實(shí)現(xiàn)、調(diào)試與測試5.整理、編寫文檔例：求一元二次方程ax2+bx+c=0的實(shí)根求根公式輸入數(shù)據(jù)是什么？方程系數(shù)：a,b,c

輸出數(shù)據(jù)是什么？如果有實(shí)根：x1,x2如果沒有實(shí)根：提示信息a,b,cx1,x2輸入處理輸出1.問題分析1.輸入a,b,c2.數(shù)據(jù)變換3.輸出x1,x22-1.計(jì)算判別式d2-2.根據(jù)d的值進(jìn)行不同處理

2-2-1:ifd>0x1=…x2=…2-2-2:ifd=0x1=x2=…2-2-3:ifd<0….2.概要設(shè)計(jì)3.詳細(xì)設(shè)計(jì)輸入a,b,cd=sqrt(b*b-4*a*c)if(d>0)

輸出

x1=(-b+d)/(2*a)x2=(-b-d)/(2*a)elseif(d==0)

輸出

x1=x2=-b/(2*a)else

輸出:無實(shí)根提示信息自然語言描述的算法#include<stdio.h>voidmain()｛floata,b,c,d,x1,x2;

scanf(“%d%d%d”,&a,&b,&c);d=b*b-4*a*c;if(d>0){x1=(-b+sqrt(d))/(2*a);x2=(-b-sqrt(d))/(2*a);

printf(“x1=%f,x2=%f\n”,x1,x2);}elseif(d==0){x1=-b/(2*a);printf(“重根x=%f\n”,x1);}elseprintf(“無實(shí)根\n“);}4算法實(shí)現(xiàn)思考或問答題：1、C程序中是否一定包含注釋，注釋的作用是什么？2、每個(gè)程序至少包含一個(gè)什么函數(shù)？3、程序中main函數(shù)可以含兩個(gè)以上嗎？4、程序的執(zhí)行次序是怎樣的？5、語句的標(biāo)記是什么？6、C程序的上機(jī)步驟？7、什么叫算法8、表示算法的基本結(jié)構(gòu)是哪三種？9、編程解決問題的一般步驟是什么？1、C程序中是否一定包含注釋，注釋的作用是什么？答案：不一定，是方便閱讀程序的。2、每個(gè)程序至少包含一個(gè)什么函數(shù)？答案：主函數(shù)main3、程序中main函數(shù)可以含兩個(gè)以上嗎？答案：不能，有且只能有一個(gè)。4、語句的標(biāo)記是什么？答案：是結(jié)尾用分號即：“；”5、程序的執(zhí)行次序是怎樣的？答案：從主函數(shù)main開始執(zhí)行，在主函數(shù)結(jié)尾結(jié)束。中間可以調(diào)用其他函數(shù)6、C程序的上機(jī)步驟？答案：編輯、編譯、連接、執(zhí)行7、什么叫算法？答案：算法就是解決問題的步驟;8、表示算法的基本結(jié)構(gòu)是哪三種？答案：順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)9、編程解決問題的一般步驟是什么？答案：1.分析問題2.概要設(shè)計(jì)3.詳細(xì)設(shè)計(jì)4.算法實(shí)現(xiàn)、調(diào)試與測試5.整理、編寫文檔編輯鏈接編譯執(zhí)行C程序的開發(fā)過程<>程序代碼的錄入,生成源程序*.c或.cpp語法分析查錯(cuò)，翻譯生成目標(biāo)程序*.obj與其它目標(biāo)程序或庫鏈接裝配,生成可執(zhí)行程序*.exeC程序的開發(fā)過程1.編輯2.編譯

（1）編輯指編輯創(chuàng)建源程序是將編寫好的C語言源程序代碼錄入到計(jì)算機(jī)中，形成源程序文件。（2）本課程用VisualC++6.0環(huán)境提供的全屏幕編輯器。（3）在VC6.0環(huán)境中的源程序文件，其擴(kuò)展名為.cpp。（1）編譯源程序就是由C系統(tǒng)提供的編譯器將源程序文件的源代碼轉(zhuǎn)換成目標(biāo)代碼的過程。（2）編譯過程主要進(jìn)行詞法分析和語法分析，在分析過程中如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，將錯(cuò)誤信息顯示在屏幕上通知用戶。經(jīng)過編譯后的目標(biāo)文件的擴(kuò)展名為.obj。

C程序的開發(fā)過程3.連接4.運(yùn)行

（1）連接過程是將編譯過程中生成的目標(biāo)代碼進(jìn)行連接處理，生成可執(zhí)行程序文件的過程。（2）在連接過程中，時(shí)常還要加入一些系統(tǒng)提供的庫文件代碼。經(jīng)過連接后生成的可執(zhí)行文件的擴(kuò)展名為.exe。運(yùn)行可執(zhí)行文件的方法很多，可在C系統(tǒng)下執(zhí)行“運(yùn)行”命令。也可以在操作系統(tǒng)下直接執(zhí)行可執(zhí)行文件。可執(zhí)行的程序文件運(yùn)行后，將在屏幕上顯示程序執(zhí)行的結(jié)果。[例1.1]程序演示單擊運(yùn)行輸入源程序彈出運(yùn)行結(jié)果窗口運(yùn)行結(jié)果返回例題返回本節(jié)目錄1.1.1C程序?qū)嵗?）2.C程序?qū)嵗?【例1.2】輸入兩個(gè)整數(shù)，輸出它們的和。程序名為l1_2.cpp。#include"stdio.h" /*文件包含*/main() /*主函數(shù)*/{inta,b,c; /*聲明定義變量a,b和c*/

scanf("%d%d",&a,&b); /*輸入變量a和b的值*/c=a+b; /*計(jì)算c等于a與b的和值*/

printf("c=%d\n",c); /*輸出變量c的值*/}運(yùn)行程序輸入：90<CR>7<CR>程序結(jié)果：C=97返回本節(jié)目錄程序演示[例1.2]程序演示單擊運(yùn)行輸入源程序彈出運(yùn)行結(jié)果窗口運(yùn)行結(jié)果輸入90和7，并以回車作分隔符和輸入結(jié)束符。返回例題返回本節(jié)目錄1.1.1C程序?qū)嵗?）3.C程序?qū)嵗?【例1.3】輸入兩個(gè)整數(shù)，通過調(diào)用函數(shù)計(jì)算它們的和，然后輸出和值。程序名為l1_3.cpp。#include"stdio.h" /*文件包含*/int

sum(int

x,inty) /*定義sum函數(shù)*/{intz; /*聲明定義變量z*/z=x+y; /*計(jì)算z等于x與y的和值*/return(z); /*將z的值返回，通過sum帶回調(diào)用處*/}main() /*主函數(shù)*/{inta,b,c; /*聲明定義變量a,b和c*/

scanf("%d%d",&a,&b); /*輸入變量a和b的值*/c=sum(a,b); /*調(diào)用sum函數(shù)，將得到的值賦給c*/

printf("c=%d\n",c); /*輸出變量c的值*/}運(yùn)行程序輸入：907<CR>程序結(jié)果：C=97返回本節(jié)目錄程序演示[例1.3]程序演示單擊運(yùn)行輸入源程序彈出運(yùn)行結(jié)果窗口返回例題運(yùn)行結(jié)果輸入90和7，并以空格作間隔符，以回車作輸入結(jié)束符。返回本節(jié)目錄VisualC++6.0集成環(huán)境返回本節(jié)目錄1.啟動(dòng)VisualC++6.0環(huán)境2.編輯源程序文件3.編譯和連接4.執(zhí)行利用VisualC++6.0集成環(huán)境開發(fā)C程序的過程如下：VisualC++6.0集成環(huán)境返回本節(jié)目錄1.啟動(dòng)VisualC++6.0環(huán)境

方法：單擊“開始”-“程序”-“MicrosoftVisualstudio6.0”-“MicrosoftVisualC++6.0”命令，啟動(dòng)VisualC++，VC6主窗口如下：菜單欄項(xiàng)目工作區(qū)標(biāo)題欄輸出區(qū)工具欄狀態(tài)欄文件編輯區(qū)返回VisualC++6.0集成環(huán)境返回本節(jié)目錄2.編輯源程序文件（1）建立新工程項(xiàng)目①單擊“文件”-“新建”，彈出“新建”對話框。②單擊“工程”選項(xiàng)卡；單擊“Win32ConsoleApplication”選項(xiàng)；“工程”文件框中輸入項(xiàng)目名，如“gc1”和“位置”框輸入或選擇新項(xiàng)目所在位置，單擊“確定”按鈕。

彈出“Win32ConsoleApplicationStep1of1”對話框。③單擊“