《應(yīng)用程序設(shè)計(jì)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、應(yīng)用程序設(shè)計(jì)C實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書課程編號：課程名稱：應(yīng)用程序設(shè)計(jì)CApplied Program Design C實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：20適應(yīng)專業(yè)：信息管理與信息系統(tǒng)承擔(dān)實(shí)驗(yàn)室：管理學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮腿蝿?wù)1實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的 通過實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，掌握和消化 C 語言中的基本內(nèi)容， 較好地訓(xùn)練學(xué)生解決問題的邏輯思維能力以及編程思路和技巧 ，使學(xué)生具有較強(qiáng)的利用 C 語言編寫并調(diào)試軟件的能力，為培養(yǎng)有較強(qiáng)軟件開發(fā)能力的計(jì)算機(jī)本科生打下良好基礎(chǔ)。2實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求通過實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，掌握和消化 C 語言中的基本知識、各種語句及程序控制結(jié)構(gòu)，熟練掌握 C 語言的函數(shù)、數(shù)組、指針、結(jié)構(gòu)體、鏈表等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本算法；并能

2、熟練地運(yùn)用 C 語言進(jìn)行結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)；具有較強(qiáng)的程序修改調(diào)試能力；具備較強(qiáng)的邏輯思維能力和獨(dú)立思考能力。二、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及學(xué)時(shí)分配 序號實(shí) 驗(yàn) 項(xiàng) 目 名 稱實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類型開出要求1程序設(shè)計(jì)初步2驗(yàn)證必做2控制語句4驗(yàn)證必做3數(shù)組4驗(yàn)證必做4函數(shù)4驗(yàn)證必做5指針與結(jié)構(gòu)體6綜合必做三、參考資料C程序設(shè)計(jì)題解與上機(jī)指導(dǎo)（第二版），主編：譚浩強(qiáng)，出版社：清華大學(xué)出版社，出版或修訂時(shí)間：2000年9月第2版。C語言編程常見問題解答，主編：Paul S. R. Chisholm等，翻譯：張芳妮，呂波，出版社：清華大學(xué)出版社，出版或修訂時(shí)間：1996年12月第1版四、單項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和要求（包括實(shí)驗(yàn)所用的主

3、要儀器設(shè)備，實(shí)驗(yàn)所需主要耗材）實(shí)驗(yàn)一程序設(shè)計(jì)初步1實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c意義1. 掌握啟動(dòng)與退出C的方法。通過實(shí)驗(yàn)掌握各菜單項(xiàng)的功能。2. 掌握建立、編輯和運(yùn)行一個(gè)簡單C語言程序的全過程。3. 掌握基本輸入輸出函數(shù)的用法4. 了解算法在程序設(shè)計(jì)中的應(yīng)用5. 了解單步跟蹤調(diào)試的方法。2基本原理和方法在Turbo C集成化開發(fā)環(huán)境中輸入源程序，源程序經(jīng)過“編譯程序”編譯成為目標(biāo)程序，目標(biāo)程序與庫函數(shù)連接，形成的完整的可在操作系統(tǒng)下獨(dú)立執(zhí)行的程序稱為可執(zhí)行程序。3主要儀器設(shè)備及耗材計(jì)算機(jī)設(shè)備，軟件Turbo C或Turbo CFor Windows.4實(shí)驗(yàn)方案或技術(shù)路線 在Turbo C集成化開發(fā)環(huán)境中，完成幾

4、個(gè)C語言程序。輸入與編輯源程序-編譯源程序，產(chǎn)生目標(biāo)代碼-連接各個(gè)目標(biāo)代碼、庫函數(shù)，產(chǎn)生可執(zhí)行程序-運(yùn)行程序。5實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1. 在機(jī)器中找到C子目錄，（如果在桌面上內(nèi)沒有，運(yùn)用“查找”設(shè)法找到），進(jìn)入C子目錄，找到文件.exe，運(yùn)行該文件，就可進(jìn)入C的編輯環(huán)境。2. 進(jìn)入編輯環(huán)境后，占據(jù)屏幕大部分的是編輯窗口。按下Alt+F鍵，激活File菜單（同理激活其它菜單），選中New命令，在這里可以編輯我們的源程序。大家可照下面的程序輸入，然后自己調(diào)試，看能否運(yùn)行成功：例 1#include void main() printf(“This is a program .n”);3. 將上述源程序輸

5、入后，就開始調(diào)試階段的工作了。激活Compile菜單，選中Compile命令(或直接按Ctrl+F9)進(jìn)行編譯，這里的主要任務(wù)是檢查源程序有無語法錯(cuò)誤。一個(gè)程序能運(yùn)行的前提是沒有語法錯(cuò)誤。如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，大家可根據(jù)系統(tǒng)提示查錯(cuò)。常見的錯(cuò)誤有：漏掉詞法符號：如逗號、雙引號、花括號不匹配(括號或多或少)等；關(guān)鍵字寫錯(cuò)：如把main寫成mian；數(shù)據(jù)類型定義前后不一致;另外，還有一種情況可導(dǎo)致文件調(diào)試通不過：文件路徑不對這常常是初學(xué)者最不注意的地方。由于在程序中經(jīng)常用到庫函數(shù)，這些庫函數(shù)有的還被包含在一些頭文件中，為了讓編譯程序知道這些庫函數(shù)的確切位置，必須告訴系統(tǒng)它們的路徑，因此在運(yùn)行之前，還有一項(xiàng)

6、工作必須要做，即修改路徑。你必須知道include和lib的正確位置，一般情況下，它們在C目錄下。例如：若C在D盤根目錄下，則修改過程如下：（不同機(jī)房的情況可能不同）激活options菜單，選中directiories命令，彈出一個(gè)對話框，填寫如下：Include Directiories中寫：D:CINCLUDElibrary Directiories中寫： D:CLIB 后面還有兩個(gè)路徑，可根據(jù)自己的實(shí)際需要填寫，如可寫成：Output Directiories中寫：:Source Directiories中寫：:通過上述修改，看看你的程序是否能夠通過。如果你的程序還有語法錯(cuò)誤，那你要好好

7、檢查一下了。如果沒有語法錯(cuò)誤，那么你可以運(yùn)行看一下你的編程結(jié)果了。方法如下：運(yùn)行：激活Run菜單，選擇Run命令，(或直接按Ctrl+F9)運(yùn)行后又會(huì)回到編輯窗口，運(yùn)行結(jié)果在MS_DOS窗口下。查看結(jié)果：激活Windows窗口，選擇User Screen命令，(或直接按Alt+F5)，你可以看到屏幕上顯示：This is a program . 恭喜你，運(yùn)行成功！4. 如果你想把這個(gè)程序保留下來（萬一時(shí)間不夠需要繼續(xù)調(diào)試也應(yīng)保留），激活File菜單，選中Save命令，然后告訴相應(yīng)的地址和文件名就可。這里File菜單中很多命令都與Word中的用法是類似的，如存盤命令等。不僅C編譯程序如此，很多W

8、indows的應(yīng)用程序也如此，這樣應(yīng)用程序之間有一定的兼容性，不至于用戶在學(xué)完一種應(yīng)用程序后，記熟了一套常用命令，換了另一種環(huán)境后，又要記另外一套命令。這樣其實(shí)是為了方便用戶。在今后的編程中，我們需要記住的一條編程原則是：盡量方便用戶，也就是俗話說：“方便留給別人，困難留給自己。”例 2 互換變量的值#include void main() int a,b,temp;a=3;b=4;/* 下面的程序?qū)⒁柚兞縯emp，將a、b的值互換 */temp=a; /* 將a的值存儲(chǔ)起來 */a=b; /* 將b的值轉(zhuǎn)到a中，實(shí)現(xiàn)b向a轉(zhuǎn)換 */b=temp; /* 將記錄a原始值的變量temp，賦值

9、給b，實(shí)現(xiàn)a向b轉(zhuǎn)換 */printf(“a=%d,b=%d”,a,b);程序運(yùn)行結(jié)果：a=4,b=35. 單步跟蹤：大家將上述程序敲入機(jī)器后，可以嘗試單步跟蹤，一步一步來查看計(jì)算機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，看看計(jì)算機(jī)是否按照我們的預(yù)想在運(yùn)行，一旦出現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤，可以通過單步跟蹤發(fā)現(xiàn)問題所在。方法如下：激活Run菜單，選擇Step Over命令，或直接按下F8鍵，進(jìn)入單步跟蹤狀態(tài)，這時(shí)屏幕在主程序的第一句void main()處，出現(xiàn)一個(gè)寶石藍(lán)的光帶，表明現(xiàn)在計(jì)算機(jī)將按程序的邏輯一條一條執(zhí)行下去，不斷按下F8鍵，將執(zhí)行下一條語句，例如當(dāng)按到b=4時(shí)，表明程序已經(jīng)執(zhí)行了a=3將要執(zhí)行b=4，那么我們來看看計(jì)算機(jī)

10、是不是真把3賦值給a了呢？激活Debug菜單，選擇EvaluateModify命令，或直接按下Ctrl+F4鍵，在出現(xiàn)的對話框中填入待查變量，按下Evaluate按鈕即可，見下圖：可見計(jì)算機(jī)確實(shí)執(zhí)行了a=3，如我們的預(yù)期，看來這一步?jīng)]有問題，其他情況可以類似檢查。例3：求1+2+3+4+5+100累加和#include void main() int i,sum;for(i=1;i=100;i+)sum=sum+i;printf(“sum=%d”,sum);原理：本題中可能有些語句大家一時(shí)看不懂，但這個(gè)小程序只是為了向大家說明讓計(jì)算機(jī)解題時(shí)該如何表達(dá)，算法分析大家可以參見課本14頁的說明。有的

11、同學(xué)可能認(rèn)為從1加到100，口算就可以了，為什么還要費(fèi)事編程呢？這是因?yàn)楫?dāng)數(shù)據(jù)量較小時(shí)，我們當(dāng)然可以口算，但遇到的許多實(shí)際問題卻是難于口算的，這樣當(dāng)我們把計(jì)算方法教給計(jì)算機(jī)后，剩下計(jì)算的問題就讓計(jì)算機(jī)來算好了。6. 通過上述分析，大家對算法在計(jì)算機(jī)中的作用就有了一些認(rèn)識，今后的編程中我們將時(shí)時(shí)考慮算法。這一點(diǎn)大家將會(huì)在今后的學(xué)習(xí)中慢慢體會(huì)。同時(shí)，希望大家能用單步跟蹤的方式來解決一些邏輯問題。實(shí)驗(yàn)二控制語句1實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c意義1. 掌握表達(dá)式、賦值語句的正確書寫規(guī)則。2. 掌握if、switch語句的具體用法。3. 注意if_else語句嵌套中的匹配關(guān)系。4. 掌握多分支條件語句的用法。5. 掌握f

12、or語句的用法。6. 掌握while語句的用法。7. 掌握break、continue的用法。8. 掌握如何控制循環(huán)條件，防止死循環(huán)或不循環(huán)。9. 掌握一些經(jīng)典算法。2基本原理和方法通過條件選擇結(jié)構(gòu)或者多分之選擇結(jié)構(gòu)完成特定程序代碼的執(zhí)行，通過循環(huán)結(jié)構(gòu)完成特定代碼段的重復(fù)執(zhí)行，從而滿足實(shí)現(xiàn)程序算法的要求。3主要儀器設(shè)備及耗材計(jì)算機(jī)設(shè)備，軟件Turbo C或Turbo CFor Windows。4實(shí)驗(yàn)方案或技術(shù)路線在Turbo C集成化開發(fā)環(huán)境中，通過特定的算法結(jié)構(gòu)和程序結(jié)構(gòu)完成指定程序的編制、調(diào)試和執(zhí)行，并通過觀測程序輸出結(jié)果驗(yàn)證程序的正確性。5實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟編寫下面C語言程序（由任課教師指定

13、題目），在計(jì)算機(jī)上完成程序輸入、編譯、連接、運(yùn)行。1.有3個(gè)整數(shù) a、b、c，由鍵盤輸入，并輸出其中最大的數(shù)。2.給一個(gè)不多于5位的正整數(shù)，要求：1）求出它是幾位數(shù)；2）分別打印出每一位數(shù)字；3）按逆序打印出各位數(shù)字，例如原數(shù)為321，應(yīng)輸出123。【提示】此題在編程時(shí)，要注意當(dāng)數(shù)據(jù)超出基本整型范圍時(shí)，對數(shù)據(jù)類型的定義應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大范圍。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師要對邊界值進(jìn)行檢查。3.輸入4個(gè)整數(shù)，要求按由小到大的順序輸出。4.求Fibonacci數(shù)列的算法，求該數(shù)列前20項(xiàng)之和。5.求1100之間的素?cái)?shù)之和。6.輸入兩個(gè)正整數(shù)m和n，求其最大公約數(shù)和最小公倍數(shù)。7.輸入一行字符，分別統(tǒng)計(jì)其中英文字母、空格、

14、數(shù)字和其他字符的個(gè)數(shù)。8.求 1！+2！+3！+20！9.有一分?jǐn)?shù)序列：21 ，32 ，53 ，85 ，138 ，2113 求出這個(gè)數(shù)列的前20項(xiàng)之和。9. (120頁，6.12)用牛頓迭代法求下面方程在1.5附近的根。2x3-4x2+3x-6=0實(shí)驗(yàn)三數(shù)組1實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c意義1. 掌握數(shù)組的基本操作（數(shù)組聲明、數(shù)組初始化、數(shù)組輸出、求數(shù)組中最大、小元素及下標(biāo)、求和平均值等）。2. 重點(diǎn)掌握一維數(shù)組兩種排序方法。3. 重點(diǎn)掌握一維數(shù)組查找、插入算法。4用二維數(shù)組實(shí)現(xiàn)矩陣的有關(guān)方法算法。2基本原理和方法數(shù)組是具有相同數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)的有序的集合。通過對數(shù)組元素的引用完成對特定數(shù)據(jù)的操作，再結(jié)合相關(guān)的分

15、支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)特定的算法，從而完成排序、查找、插入和矩陣運(yùn)算的程序編制。3主要儀器設(shè)備及耗材計(jì)算機(jī)設(shè)備，軟件Turbo C或Turbo CFor Windows.4實(shí)驗(yàn)方案或技術(shù)路線在Turbo C集成化開發(fā)環(huán)境中，通過對數(shù)組的定義、賦值和特定的算法結(jié)構(gòu)和程序結(jié)構(gòu)完成指定程序的編制、調(diào)試和執(zhí)行，并通過觀測程序輸出結(jié)果驗(yàn)證程序的正確性。5實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟編寫下面C語言程序（由任課教師指定題目），在計(jì)算機(jī)上完成程序輸入、編譯、連接、運(yùn)行。1. 隨機(jī)產(chǎn)生10個(gè)正整數(shù)，求最大值、最小值、平均值，并顯示整個(gè)數(shù)組的值和結(jié)果。2. 輸入整數(shù)n，顯示出n行的揚(yáng)輝三角形。3. 將下列無序數(shù)：20，15，1

16、00，50，98，78，6，72 按從小到大的順序排列成有序數(shù)在其中查找關(guān)鍵字為50的元素，如果有，顯示查找到的信息，并指明在其中第幾個(gè)位置；如果沒有，要提示用戶沒有的信息。在其中查找關(guān)鍵字為80的元素，如果有，顯示查找到的信息，并指明在其中第幾個(gè)位置；如果沒有，要提示用戶沒有的信息。將上述關(guān)鍵字80插入到排序好的數(shù)組中去，并不改變原來的升序順序。4.用篩法求100之內(nèi)的素?cái)?shù)。5.用選擇法對10個(gè)整數(shù)排序。6.求一個(gè)3*3矩陣對角線元素之和。7.已有一個(gè)排好序的數(shù)組，今輸入一個(gè)數(shù)，要求按原來排序的規(guī)律將它插入數(shù)組中。8.將一個(gè)數(shù)組中的值按逆序重新存放。例如，原來順序?yàn)?，6，5，4，1；要求改

17、為1，4，5，6，8。實(shí)驗(yàn)四函數(shù)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c意義1. 熟悉常用庫函數(shù)。2. 學(xué)習(xí)自定義函數(shù)的用法。3. 體會(huì)自定義函數(shù)在程序中的意義。4. 體會(huì)存儲(chǔ)類型的意義及其對變量生存期和初始化的影響。2基本原理和方法C語言的函數(shù)是子程序的總稱，包括函數(shù)和過程。C語言函數(shù)可以分為庫函數(shù)、用戶自定義函數(shù)。庫函數(shù)由系統(tǒng)提供，程序員只需要使用（調(diào)用），用戶自定義函數(shù)需要程序員自己編制。C語言程序可以包含一個(gè)main函數(shù)，也可以包含一個(gè)main函數(shù)和若干個(gè)其它函數(shù)。通過函數(shù)調(diào)用實(shí)現(xiàn)功能模塊的調(diào)用，從而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)。3主要儀器設(shè)備及耗材計(jì)算機(jī)設(shè)備，軟件Turbo C或Turbo CFor Windows.4實(shí)

18、驗(yàn)方案或技術(shù)路線在Turbo C集成化開發(fā)環(huán)境中，通過在main函數(shù)中調(diào)用完成特定功能的函數(shù)來實(shí)現(xiàn)指定程序的編制、調(diào)試和執(zhí)行，并通過觀測程序輸出結(jié)果驗(yàn)證程序的正確性。5實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟編寫下面C語言程序（由任課教師指定題目），在計(jì)算機(jī)上完成程序輸入、編譯、連接、運(yùn)行。1.寫兩個(gè)函數(shù)，分別求兩個(gè)整數(shù)的最大公約數(shù)和最小公倍數(shù)，用主函數(shù)調(diào)用這兩個(gè)函數(shù)，并輸出結(jié)果，兩個(gè)整數(shù)由鍵盤輸入。2.求方程ax2+bx+c=0的根，用3個(gè)函數(shù)分別求當(dāng)b2-4ac大于0、等于0和小于時(shí)的根并輸出結(jié)果，從主函數(shù)a、b、c的值。3.寫一個(gè)判斷素?cái)?shù)的函數(shù)，在主函數(shù)輸入一個(gè)整數(shù)，輸出是否素?cái)?shù)的信息。4.寫一個(gè)函數(shù)，使給定的一

19、個(gè)二維數(shù)組(3*3)轉(zhuǎn)置，即行列互換。5.寫一個(gè)函數(shù)，用“起泡法”對輸入的10個(gè)字符按由小到大順序排列。6.用遞歸法將一個(gè)n轉(zhuǎn)換成字符串。例如，輸入483，應(yīng)輸出字符串“483”。n的位數(shù)不確定，可以是任意位數(shù)的整數(shù)。7. 寫一個(gè)函數(shù)，輸入一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)，輸出相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。實(shí)驗(yàn)五指針與結(jié)構(gòu)體1實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c意義1. 掌握指針的定義并靈活掌握指針運(yùn)算符的用法。2. 掌握指針與數(shù)組的關(guān)系。3. 能夠理解應(yīng)用結(jié)構(gòu)體指針，實(shí)現(xiàn)單鏈表的插入、刪除算法。2基本原理和方法指針就是 “內(nèi)存單元的地址”。指針指向一個(gè)內(nèi)存單元，變量的指針就是“變量的地址”。變量的指針指向一個(gè)變量對應(yīng)的內(nèi)存單元，指針變量就是地址變量。地址（指針）也是數(shù)據(jù)，可以保存在一個(gè)變量中。保存地址（指針）數(shù)據(jù)的變量稱為指針變量。指針使用靈活、方便，并可以使程序簡潔、高效、緊湊。3主要儀器設(shè)備及耗材計(jì)算機(jī)設(shè)備，軟件Turbo C或Turbo CFor Windows.4實(shí)驗(yàn)方案或技術(shù)路線通過在程序中對指針的定義、賦值和引用從而完成對特定的物理內(nèi)存地址中特定數(shù)據(jù)的引用，結(jié)合特定的算法和程序結(jié)構(gòu)完成指定程序的編制、調(diào)試和執(zhí)行，并通過觀測程序輸出結(jié)果驗(yàn)證程序設(shè)計(jì)的正確性。5實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟編寫下面C語言程序（由任課教師指定題目），在計(jì)算機(jī)上完成程序輸入、編譯、