C語言程序設(shè)計(jì)思政版教案

匯報(bào)人：2024-01-02C語言程序設(shè)計(jì)思政版教案目錄課程介紹與教學(xué)目標(biāo)C語言基礎(chǔ)知識(shí)控制結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)數(shù)組與字符串處理函數(shù)與模塊化程序設(shè)計(jì)目錄指針與動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理文件操作與數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法基礎(chǔ)課程總結(jié)與展望01課程介紹與教學(xué)目標(biāo)C語言程序設(shè)計(jì)是一門計(jì)算機(jī)專業(yè)的核心課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握程序設(shè)計(jì)的基本思想和方法，具備獨(dú)立解決問題的能力。課程性質(zhì)本課程主要包括C語言的基本語法、數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符、控制結(jié)構(gòu)、函數(shù)、數(shù)組、指針、結(jié)構(gòu)體、文件操作等內(nèi)容。課程內(nèi)容C語言作為計(jì)算機(jī)編程的基礎(chǔ)語言，對(duì)于后續(xù)學(xué)習(xí)其他編程語言和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等課程具有重要的基礎(chǔ)作用。課程地位C語言程序設(shè)計(jì)課程簡介

教學(xué)目標(biāo)與要求知識(shí)目標(biāo)掌握C語言的基本語法和編程技巧，理解程序設(shè)計(jì)的基本思想和方法。能力目標(biāo)能夠運(yùn)用C語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，具備獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維、創(chuàng)新精神和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。課程安排與考核方式本課程共分為16個(gè)教學(xué)周，每周4學(xué)時(shí)，共計(jì)64學(xué)時(shí)。其中，理論授課48學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)16學(xué)時(shí)。課程安排課程考核采用平時(shí)成績（占30%）、實(shí)驗(yàn)成績（占30%）和期末考試成績（占40%）相結(jié)合的方式。平時(shí)成績主要考查學(xué)生的出勤率、課堂表現(xiàn)和作業(yè)完成情況；實(shí)驗(yàn)成績主要考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)完成情況和實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量；期末考試成績主要考查學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的掌握程度和應(yīng)用能力?？己朔绞?2C語言基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成01包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分，其中硬件系統(tǒng)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部分組成，而軟件系統(tǒng)則包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。計(jì)算機(jī)的工作原理02計(jì)算機(jī)內(nèi)部采用二進(jìn)制數(shù)表示數(shù)據(jù)和指令，通過預(yù)先編制的程序控制計(jì)算機(jī)自動(dòng)執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入、處理、輸出和存儲(chǔ)等功能。計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展03從機(jī)器語言到匯編語言，再到高級(jí)語言的發(fā)展歷程，以及C語言在計(jì)算機(jī)語言中的地位和作用。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述函數(shù)的定義和調(diào)用函數(shù)的定義包括函數(shù)頭、函數(shù)體和函數(shù)尾三部分，函數(shù)的調(diào)用則需要提供函數(shù)名和必要的參數(shù)。程序注釋和風(fēng)格C語言程序應(yīng)注重注釋的規(guī)范性和風(fēng)格的統(tǒng)一性，以提高程序的可讀性和可維護(hù)性。C語言程序的基本結(jié)構(gòu)包括預(yù)處理指令、全局變量聲明、函數(shù)定義和主函數(shù)等部分，其中主函數(shù)是程序的入口點(diǎn)。C語言程序結(jié)構(gòu)C語言的數(shù)據(jù)類型包括基本數(shù)據(jù)類型（如整型、浮點(diǎn)型、字符型等）和構(gòu)造數(shù)據(jù)類型（如數(shù)組、結(jié)構(gòu)體、共用體等）。運(yùn)算符與表達(dá)式C語言提供了豐富的運(yùn)算符，包括算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符等，用于構(gòu)建各種復(fù)雜的表達(dá)式。同時(shí)，C語言還支持運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)和結(jié)合性規(guī)則，以及類型轉(zhuǎn)換等操作。數(shù)據(jù)的輸入與輸出C語言提供了標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出庫函數(shù)，如scanf()和printf()等，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入和輸出操作。同時(shí)，還可以通過文件操作函數(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的持久化存儲(chǔ)和讀取。數(shù)據(jù)類型、運(yùn)算符與表達(dá)式03控制結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)按照程序中的語句先后順序逐條執(zhí)行，是最簡單的程序結(jié)構(gòu)。順序結(jié)構(gòu)概念賦值語句輸入輸出函數(shù)使用賦值運(yùn)算符“=”將右側(cè)的值賦給左側(cè)的變量。使用scanf()和printf()函數(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入和輸出。030201順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)根據(jù)條件判斷結(jié)果，選擇執(zhí)行相應(yīng)的語句塊。if語句根據(jù)表達(dá)式的值，選擇執(zhí)行多個(gè)case語句塊中的一個(gè)。switch語句使用“?:”運(yùn)算符實(shí)現(xiàn)簡單的條件判斷并返回結(jié)果。條件運(yùn)算符選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)當(dāng)條件表達(dá)式為真時(shí)，重復(fù)執(zhí)行循環(huán)體中的語句。while循環(huán)先執(zhí)行一次循環(huán)體中的語句，然后判斷條件表達(dá)式，若為真則繼續(xù)循環(huán)。do-while循環(huán)使用for語句實(shí)現(xiàn)循環(huán)控制，包括初始化、條件判斷和循環(huán)變量更新三個(gè)部分。for循環(huán)使用break語句提前退出循環(huán)，使用continue語句跳過本次循環(huán)剩余部分，進(jìn)入下一次循環(huán)。break和continue語句循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)04數(shù)組與字符串處理123介紹一維數(shù)組的概念、定義方式、初始化方法以及數(shù)組元素的引用方式。一維數(shù)組的定義和初始化通過實(shí)例演示一維數(shù)組在解決實(shí)際問題中的應(yīng)用，如求最大值、最小值、平均值等。一維數(shù)組的應(yīng)用舉例介紹常用的排序算法（如冒泡排序、選擇排序等）和查找算法（如線性查找、二分查找等），并通過實(shí)例演示其實(shí)現(xiàn)過程。一維數(shù)組的排序和查找一維數(shù)組及應(yīng)用舉例03二維數(shù)組的遍歷和操作介紹如何遍歷二維數(shù)組，以及如何進(jìn)行數(shù)組元素的賦值、讀取和修改等操作。01二維數(shù)組的定義和初始化介紹二維數(shù)組的概念、定義方式、初始化方法以及數(shù)組元素的引用方式。02二維數(shù)組的應(yīng)用舉例通過實(shí)例演示二維數(shù)組在解決實(shí)際問題中的應(yīng)用，如矩陣運(yùn)算、圖像處理等。二維數(shù)組及應(yīng)用舉例字符串處理函數(shù)介紹常用的字符串處理函數(shù)，如strlen、strcpy、strcat、strcmp等，并通過實(shí)例演示其使用方法。字符串的應(yīng)用舉例通過實(shí)例演示字符串在解決實(shí)際問題中的應(yīng)用，如字符串加密、解密、排序等。字符數(shù)組的定義和初始化介紹字符數(shù)組的概念、定義方式、初始化方法以及字符數(shù)組的輸入輸出方式。字符數(shù)組與字符串處理函數(shù)05函數(shù)與模塊化程序設(shè)計(jì)函數(shù)調(diào)用調(diào)用函數(shù)時(shí)需要提供函數(shù)名和必要的參數(shù)。調(diào)用方式包括直接調(diào)用、間接調(diào)用和遞歸調(diào)用。函數(shù)定義在C語言中，函數(shù)是一段可以重復(fù)使用的代碼塊，用于執(zhí)行特定的任務(wù)。函數(shù)定義包括函數(shù)名、參數(shù)列表和函數(shù)體。函數(shù)原型聲明在使用函數(shù)之前，需要對(duì)函數(shù)進(jìn)行原型聲明，以便編譯器檢查參數(shù)類型和返回值類型。函數(shù)定義及調(diào)用方法在函數(shù)內(nèi)部定義的變量稱為局部變量，其作用域僅限于該函數(shù)內(nèi)部。當(dāng)函數(shù)執(zhí)行完畢后，局部變量將被自動(dòng)釋放。局部變量在函數(shù)外部定義的變量稱為全局變量，其作用域?yàn)檎麄€(gè)程序。全局變量可以在程序的任何位置被訪問和修改。全局變量C語言提供了多種變量存儲(chǔ)類別，如auto、static、extern等，用于控制變量的存儲(chǔ)方式和生命周期。變量存儲(chǔ)類別局部變量和全局變量作用域規(guī)則函數(shù)參數(shù)傳遞方式及返回值類型說明返回值類型函數(shù)的返回值類型必須與函數(shù)定義時(shí)的返回類型一致。C語言提供了多種基本數(shù)據(jù)類型和復(fù)合數(shù)據(jù)類型作為返回值類型。參數(shù)傳遞方式C語言支持多種參數(shù)傳遞方式，包括值傳遞、指針傳遞和引用傳遞。不同的傳遞方式會(huì)對(duì)函數(shù)的執(zhí)行效率和結(jié)果產(chǎn)生不同的影響。函數(shù)返回值處理在函數(shù)中可以使用return語句返回特定的值或狀態(tài)。如果函數(shù)未指定返回值類型，則默認(rèn)為int類型。如果函數(shù)不需要返回任何值，則可以使用void類型作為返回值類型。06指針與動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理指針定義指針是一種特殊類型的變量，它存儲(chǔ)的是另一個(gè)變量的內(nèi)存地址，而不是具體的值。通過指針，可以間接地訪問和修改該地址所對(duì)應(yīng)的變量。指針基本操作包括指針的聲明、初始化、賦值、取值和指針運(yùn)算等。例如，`int*p=&x;`聲明了一個(gè)指向整型變量的指針p，并將變量x的地址賦給p。指針概念及基本操作在C語言中，函數(shù)參數(shù)傳遞有兩種方式，即值傳遞和地址傳遞。值傳遞是將實(shí)參的值復(fù)制給形參，而地址傳遞則是將實(shí)參的地址傳遞給形參。指針作為函數(shù)參數(shù)時(shí)，采用的是地址傳遞方式。值傳遞與地址傳遞通過指針參數(shù)，函數(shù)可以修改調(diào)用函數(shù)中變量的值，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳遞。同時(shí)，指針參數(shù)還可以用于傳遞數(shù)組、字符串等復(fù)雜數(shù)據(jù)類型。指針參數(shù)的作用指針作為函數(shù)參數(shù)傳遞方法動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配在C語言中，可以使用`malloc()`、`calloc()`等函數(shù)動(dòng)態(tài)地分配內(nèi)存空間。這些函數(shù)會(huì)返回所分配內(nèi)存的首地址，供程序使用。動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配可以在運(yùn)行時(shí)根據(jù)需要分配任意大小的內(nèi)存空間，提高了程序的靈活性和效率。動(dòng)態(tài)內(nèi)存釋放對(duì)于動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存空間，在使用完畢后需要及時(shí)釋放，以避免內(nèi)存泄漏。可以使用`free()`函數(shù)來釋放之前分配的內(nèi)存空間。需要注意的是，釋放后的內(nèi)存不應(yīng)再被訪問，否則可能導(dǎo)致程序崩潰或數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配和釋放方法07文件操作與數(shù)據(jù)處理文件是存儲(chǔ)在外部介質(zhì)上的數(shù)據(jù)集合，是程序設(shè)計(jì)中重要的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理方式。文件概念根據(jù)數(shù)據(jù)的組織形式和處理方式，文件可分為文本文件和二進(jìn)制文件。文件類型在C語言中，使用fopen()函數(shù)打開文件，使用fclose()函數(shù)關(guān)閉文件。打開文件時(shí)需要指定文件路徑和打開模式（如讀取、寫入、追加等）。文件打開與關(guān)閉文件概述及打開關(guān)閉方法讀取文件使用fscanf()、fgets()等函數(shù)從文件中讀取數(shù)據(jù)。fscanf()用于格式化讀取，fgets()用于讀取一行數(shù)據(jù)。寫入文件使用fprintf()、fputs()等函數(shù)向文件中寫入數(shù)據(jù)。fprintf()用于格式化寫入，fputs()用于寫入一行數(shù)據(jù)。文件復(fù)制通過讀取源文件內(nèi)容并寫入目標(biāo)文件實(shí)現(xiàn)文件復(fù)制功能。讀寫文件操作函數(shù)介紹文件定位使用fread()和fwrite()函數(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)塊的讀寫操作，可以指定讀取或?qū)懭氲淖止?jié)數(shù)和數(shù)據(jù)塊的大小。數(shù)據(jù)塊讀寫文件檢測(cè)和處理使用feof()、ferror()等函數(shù)檢測(cè)文件狀態(tài)，如是否到達(dá)文件結(jié)尾或出現(xiàn)錯(cuò)誤，以便進(jìn)行相應(yīng)的處理。使用fseek()函數(shù)實(shí)現(xiàn)文件指針的定位，可以指定偏移量和起始位置（如文件開頭、當(dāng)前位置、文件結(jié)尾）。文件定位和數(shù)據(jù)塊讀寫技巧08數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法基礎(chǔ)線性表的基本概念線性表是一種具有n個(gè)數(shù)據(jù)元素的有限序列，具有邏輯上的線性關(guān)系。順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)用一段地址連續(xù)的存儲(chǔ)單元依次存儲(chǔ)線性表的數(shù)據(jù)元素，通過物理位置相鄰體現(xiàn)邏輯次序相鄰的關(guān)系。線性表的順序存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)包括初始化、插入、刪除、查找等基本操作，以及這些操作的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度分析。線性表及其順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)棧和隊(duì)列及其應(yīng)用舉例棧是一種特殊的線性表，只允許在表的一端進(jìn)行插入和刪除操作，具有后進(jìn)先出（LIFO）的特性。隊(duì)列的基本概念隊(duì)列也是一種特殊的線性表，只允許在表的一端進(jìn)行插入操作，在另一端進(jìn)行刪除操作，具有先進(jìn)先出（FIFO）的特性。棧和隊(duì)列的應(yīng)用舉例包括表達(dá)式求值、括號(hào)匹配、迷宮問題、調(diào)度問題等。棧的基本概念樹的基本概念樹是一種非線性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，由n（n>=0）個(gè)有限節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)具有層次關(guān)系的集合。二叉樹的基本概念二叉樹是一種特殊的樹，每個(gè)節(jié)點(diǎn)最多只有兩個(gè)子節(jié)點(diǎn)，通常子節(jié)點(diǎn)被稱作“左子節(jié)點(diǎn)”和“右子節(jié)點(diǎn)”。樹和二叉樹的性質(zhì)包括樹的節(jié)點(diǎn)數(shù)、樹的深度、二叉樹的形態(tài)等性質(zhì)，以及這些性質(zhì)在解決實(shí)際問題中的應(yīng)用。樹和二叉樹基本概念及性質(zhì)09課程總結(jié)與展望數(shù)組與字符串介紹了一維數(shù)組、二維數(shù)組、字符數(shù)組及字符串處理函數(shù)等。C語言基礎(chǔ)語法包括數(shù)據(jù)類型、變量、運(yùn)算符、表達(dá)式、控制語句等。函數(shù)與模塊化設(shè)計(jì)詳細(xì)講解了函數(shù)的定義、調(diào)用、參數(shù)傳遞、局部變量與全局變量等，以及模塊化設(shè)計(jì)的思想和方法。文件操作與數(shù)據(jù)處理介紹了文件的打開、關(guān)閉、讀寫操作，以及數(shù)據(jù)處理的基本方法，如排序、查找等。指針與動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理深入探討了指針的概念、指針變量的定義與使用、指針與數(shù)組的關(guān)系、動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配與釋放等。課程重點(diǎn)內(nèi)容回顧選取部分優(yōu)秀的學(xué)生作品進(jìn)行展示，包括課程設(shè)計(jì)、案例分析、算法實(shí)現(xiàn)等。學(xué)生作品展示針對(duì)展示的作品，從