【正文】 計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)系列課程 C語言 程序設(shè)計 課程性質(zhì) : 大學(xué)生公共 基礎(chǔ)課程 (必修課 ) 學(xué)時 : 講課 34課時 。 實驗 64 (課內(nèi) 32/課外 32) 學(xué)分 : 2學(xué)分 總評成績 = 平時成績 40%+ 期末成績 60% 平時成績 : 成績 1(作業(yè) 、 考勤 10%) + 成績 2(單元測驗 15%) + 成績 3(實驗報告 15%) 期末成績 : 期末理論機(jī)考 60% C 語言程序設(shè)計 第一章 C語言的發(fā)展、特點與程序結(jié)構(gòu) 第二章 基本數(shù)據(jù)類型、運算符和表達(dá)式 第三章 基本語句與順序結(jié)構(gòu) 第四章 選擇結(jié)構(gòu) 第五章 循環(huán)結(jié)構(gòu) 第六章 數(shù)組 第七章 函數(shù) 第八章 指針 第十章 結(jié)構(gòu)體 第十二章 文件 C 語 言 程 序 設(shè) 計 ? 推薦參考書： 譚浩強(qiáng)主編 《 Ｃ程序設(shè)計 》 （第二版） 北京：清華大學(xué)出版社 第一章 C語言的發(fā)展 、 特點與程序開發(fā)基本知識 C語言的發(fā)展與特點 程序設(shè)計的基本方法 算法的概念及其表示 C語言的基本結(jié)構(gòu) 應(yīng)用程序的開發(fā)步驟和運行過程 下一章 目 錄 習(xí)題 ? C語言是一門優(yōu)秀的程序設(shè)計語言 ?C語言是在 1973年由美國貝爾實驗室開發(fā)的。 ?1983年 , ANSI為 C語言制定了新的標(biāo)準(zhǔn) , 稱為ANSIC, 并于 1989年最終完成。 ?目前使用較多的版本有 ANSI C, Borland C, Turbo C, Microsoft C/C++ , Visual C++等。 C語言的發(fā)展 ? C語言是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言 ? 功能強(qiáng)大， 具有豐富的數(shù)據(jù)類型及 運算符 。 ? 簡潔緊湊，使用方便靈活。 ? C語言具有自我擴(kuò)充能力 ? C語言具有匯編語言的功能 ? 可移植性好 C語言的特點 ? 程序的概念 程序是計算機(jī)解決問題所需的一系列指令的集合。 ? 著名計算機(jī)科學(xué)家 Nikiklaus Wirth 提出了 ? 算法 ＋ 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ＝ 程序 ?的公式 程序就是在數(shù)據(jù)的某些特定的表示方式和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對抽象算法的具體描述。 程序設(shè)計的基本方法 ? 程序＝數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)＋算法＋程序設(shè)計方法＋語言工具 ? 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)的類型和數(shù)據(jù)的組織形式 。 ? 算法是為解決一個問題而采用的方法和有限的步驟 。 ? 程序設(shè)計方法 ? 確定語言和編程環(huán)境 面向過程的程序設(shè)計 ? 所謂面向過程的程序設(shè)計 , 是指利用面向過程的語言工具 (如 Pascal、 Fortran和 C語言等 )進(jìn)行程序開發(fā)的各項活動 。 基本思想： 把一個需要求解的復(fù)雜問題分為若干個模塊來處理，每個模塊處理一個子問題；設(shè)計時遵循自頂向下、逐步細(xì)化、模塊化設(shè)計和結(jié)構(gòu)化編碼的原則。 優(yōu)點： 編程簡單、結(jié)構(gòu)性強(qiáng)、可讀性好； 遵循這種結(jié)構(gòu)的程序只有一個入口和一個出口。 缺點： 存在數(shù)據(jù)與程序模塊的分離和程序的可重用性差等問題。 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計 Program Design in C Language ? 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計將一些新的理念和結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計中好的思想相融合，提供了一種全新的程序設(shè)計方法。 基本思想 將一個需要解決的問題分解為一系列實體 （ 對象 ） ， 然后圍繞這些對象建立數(shù)據(jù)和函數(shù)；函數(shù)的功能決定了該對象的行為 。 規(guī)定一個對象的函數(shù)可以訪問另一對象的函數(shù) ， 但一個對象的數(shù)據(jù)不能應(yīng)用于另一對象的函數(shù)中 。 幾個基本概念： 三類機(jī)制： 類、對象、屬性、事件、方法 封裝、繼承、多態(tài) 算法及其表示 ? 算法的特性 ?有窮性 一個算法的操作步驟應(yīng)當(dāng)是有限的 。 ?確定性 算法中的每一個步驟應(yīng)當(dāng)有確定的意義 ,不能 有二義性 。 ?有效性 算法中的每一個步驟應(yīng)當(dāng)正確 、 可行 , 并且能 有效地執(zhí)行 。 ?有零個或多個輸入 執(zhí)行算法時需要從外界獲取的信息 。 ?有一個或多個輸出 執(zhí)行算法后應(yīng)當(dāng)?shù)玫秸_的結(jié)果。 算法舉例 【 例 】 輸入三個數(shù)，然后輸出其中最大的數(shù)。 (1) 輸入變量 x,y,z的值 (2) 比較 x和 y, 如果 xy, 則 x送 max。 否則 y送 max。 (3) 比較 max與 z, 如果 z max, 則將 z送 max。 (4) 輸出 max, max 即為最大數(shù)。 算法 對同一個問題 , 算法是不唯一的 , 例如 : 求和 1+2+3+…… +100 (1) =(…(((1+2)+3)+4)+ … +100 ) (2) =(1+100) 50 一個好的算法應(yīng)該是 : 正確、易讀、效率高。 ??1001i??1001i算法的表示方法 ?常用的算法描述方法有 : 自然語言描述 、 偽代碼 、 流程圖 、 NS圖 、 PAD圖等。 1. 自然語言 就是用人們?nèi)粘Ｊ褂玫恼Z言來描述或表示算法的方法。 英語和程序設(shè)計語言混合使用稱為偽代碼。 Begin {算法開始 } input x, y, z if xy then max=x else max=y if zmax then max=z print max end {算法結(jié)束 } 2. 用偽代碼表示算法 ? 用一些圖框和方向線表示算法的圖形表示法 。 ? 特點 : 直觀形象 ， 易于理解 ， 便于檢查和交流 。 ? 常用流程圖符號及含義如下 : 起止框 處理框 判斷框 輸入或輸出框 流程線 連接點 3. 用流程圖表示算法 流程圖 : 【 例 】 對任意給定的三個整數(shù) x,y,z, 求出其最大值。 開始 讀入 x,y,z max?x max?z max?y zmax？ 輸出 max 結(jié)束 T F xy？ T F 讀入 x, y, z xy F T max?x max?y T F zmax max?z 打印 max單元的值 例 : 對任意給定的三個整數(shù) x,y,z, 求出其最大值。 4. 用 NS流程圖表示算法 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計 C語言是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計語言 , 有三種基本結(jié)構(gòu)。 ? 順序結(jié)構(gòu) ? 選擇結(jié)構(gòu) ? 循環(huán)結(jié)構(gòu) 實踐證明 , 任何復(fù)雜的算法都可以用這三種基本結(jié)構(gòu)來描述。 程序設(shè)計的目標(biāo)在正確的前提下 , 其重要性排列次序依次為 : 可讀 、 可維護(hù) 、 可移植和高效 。 順序結(jié)構(gòu) 矩形框 — 用于表示順序結(jié)構(gòu) 。 執(zhí)行時按語句的先后順序執(zhí)行。 先執(zhí)行語句 A, 再執(zhí)行語句 B。 A B A B 順序結(jié)構(gòu)的流程圖 順序結(jié)構(gòu)的 NS圖 選擇結(jié)構(gòu)（分支結(jié)構(gòu)） 根據(jù)條件的真或假選擇執(zhí)行不同的操作內(nèi)容。 當(dāng)條件成立執(zhí)行語句 A，否則執(zhí)行語句 B。 條件 A B T F 條件 T F A B 選擇結(jié)構(gòu)的流程圖 選擇結(jié)構(gòu)的 NS圖 循環(huán)結(jié)構(gòu) (1) 當(dāng)型 （ while 型循環(huán) ） 當(dāng)條件成立 , 執(zhí)行循環(huán)體 , 否則跳出循環(huán)體。 條件 語句塊 條件 語句塊 T F L形框 ——用于表示循環(huán)結(jié)構(gòu) (2) 直到型循環(huán) （ dowhile型循環(huán) ） 首先執(zhí)行循環(huán)體 , 若條件不成立繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體 , 直到條件成立為止。 語句塊 條件 語句塊 條件 F T 【 例 】 在屏幕上顯示一行文字 ? Wele to C!‖。 include void main( ) /*定義主函數(shù) */ { printf(―Wele to C!\n‖) 。 } 程序運行結(jié)果 : Wele to C! ? 函數(shù) （ Function） ? C程序包含一個或多個函數(shù) , 其中必須有一個 main( ) ?圓括號指示一個函數(shù) ? { } 包含函數(shù)體 , } 表示 main 函數(shù)結(jié)束 printf(―Wele ‖) 。 printf(―to C!\n‖) 。 printf(―Wele\nto\nC!\n‖)。 程序運行結(jié)果 : Wele to C! 程序運行結(jié)果 : Wele to C! 注釋 ? /* 文本 */ 或 // ?不被執(zhí)行 ?以提高程序的可讀性 語句 （ Statement） ?必須以 。 結(jié)尾 ?格式輸出函數(shù) printf( )。 ?調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)函數(shù) , 顯示引號中的內(nèi)容 。 include void main( ) { int a, b, sum 。 //聲明部分 , 定義變量類型 a=123。 b=456。 //執(zhí)行部分 , 賦值語句 sum=a+b。 //執(zhí)行部分 , 賦值語句 printf(―sum=%d\n‖, sum)。 //執(zhí)行部分 ,輸出語句 } 程序運行結(jié)果 : sum=579 賦初值 計算 輸出 ① ② ③ ④ 定義變量 【 例 】 求兩個整數(shù)的和 ? 函數(shù)體 ?包括變量說明部分 ?語句執(zhí)行部分 //文件包含 預(yù)處理命令 //將標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出頭文件包含到源程序中 預(yù)編譯命令 void main( ) 主函數(shù) { 函數(shù)體開始 聲明部分 執(zhí)行部分 } 函數(shù)體結(jié)束 include void main( ) { int a, b, c 。 //定義變量類型 printf(―input two numbers:\n‖)。//提示 scanf(―%d,%d‖, amp。a, amp。b)。 //輸入變量 c=max(a, b)。 //調(diào)用 求最大值的 函數(shù) printf(―max=%d\n‖, c )。 } int max(x,y) int x, y。 {int z 。 if (xy) z=x 。 else z=y 。 return(z)。 } 【 例 】 求兩個數(shù)中的較大值 ? 程序由兩個函數(shù)組成： ? main 函數(shù)和 max 函數(shù) 。 ? 運行程序 ? 屏幕顯示提示信息； ? 鍵盤輸入 a、 b的值； ? 屏幕顯示 c的值。 input two numbers: 123,456 ↙ max=456 ? 一個 C程序由一個或多個函數(shù)組成 , 其中必須有一個主函數(shù) main( )。 程序 執(zhí)行時總是從主函數(shù)開始 ， main( )可以置于程序的任何位置。 ? 程序中需有預(yù)處理命令 (如 include )，預(yù)處理命令通常放在程序的最前面。 ? 分號 是 C語句結(jié)束的標(biāo)志 , 每個語句和數(shù)據(jù)定義后必須有一個分號。預(yù)處理命令、函數(shù)頭和花括號 ? }‖之后不能加分號。