C語言譚浩強完整課件

C語言學(xué)習(xí)寶典譚浩強老師的經(jīng)典教材，講解清晰，深入淺出，適合初學(xué)者學(xué)習(xí)C語言的入門書籍。課程簡介C語言基礎(chǔ)本課程涵蓋C語言的基礎(chǔ)知識，包括數(shù)據(jù)類型、運算符、控制語句、數(shù)組、函數(shù)等。編程實踐課程提供豐富的編程練習(xí)和案例，幫助學(xué)生掌握C語言的實際應(yīng)用能力。計算機原理課程結(jié)合計算機體系結(jié)構(gòu)，深入淺出地講解C語言與硬件交互的原理。就業(yè)方向C語言是軟件開發(fā)的基礎(chǔ)語言，廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，為學(xué)生提供廣闊的就業(yè)前景。計算機概述硬件系統(tǒng)計算機的核心部件，包括處理器、內(nèi)存、硬盤等，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲和處理。軟件系統(tǒng)由程序和數(shù)據(jù)組成，控制硬件系統(tǒng)執(zhí)行特定任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將計算機互聯(lián)起來，方便信息交換和資源共享。程序設(shè)計基礎(chǔ)算法算法是解決問題的步驟，包括數(shù)據(jù)處理、計算、邏輯操作等。每個算法都有明確的目標(biāo)，通過一系列步驟完成任務(wù)，并能得到預(yù)期的結(jié)果。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對數(shù)據(jù)進行組織和存儲的方式，例如數(shù)組、鏈表、樹等。不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適用于不同的場景，以提高程序效率和可讀性。流程控制流程控制語句決定程序執(zhí)行的順序，例如循環(huán)、條件判斷等。這些語句可以讓程序根據(jù)不同的條件執(zhí)行不同的代碼塊，從而實現(xiàn)更復(fù)雜的邏輯。C語言基本語法關(guān)鍵字C語言包含一系列保留的單詞，例如**int**、**float**、**char**等，它們具有特定的含義，不能用作變量名或函數(shù)名。關(guān)鍵字標(biāo)識了數(shù)據(jù)類型、控制語句和程序結(jié)構(gòu)的組成部分。標(biāo)識符標(biāo)識符是用戶自定義的名稱，用于區(qū)分變量、函數(shù)、數(shù)組等程序元素。標(biāo)識符由字母、數(shù)字和下劃線組成，第一個字符必須是字母或下劃線，區(qū)分大小寫。變量和常量變量變量是指在程序運行過程中，其值可以改變的量。變量可以用于存儲不同的數(shù)據(jù)類型，例如整數(shù)、浮點數(shù)、字符等。常量常量是指在程序運行過程中，其值保持不變的量。常量可以用于存儲一些固定的值，例如圓周率PI、字符串等。運算符和表達(dá)式1運算符C語言提供多種運算符，包括算術(shù)、關(guān)系、邏輯、位運算符等。它們用于執(zhí)行不同的操作，如加減乘除、比較大小、邏輯判斷、位操作等。2表達(dá)式由運算符和操作數(shù)組成的組合，用于計算特定值。例如，"a+b*c"是一個表達(dá)式，其中"a"、"b"、"c"是操作數(shù)，"+"和"*"是運算符。3優(yōu)先級不同運算符具有不同的優(yōu)先級，決定了它們在表達(dá)式中的執(zhí)行順序。優(yōu)先級高的運算符先執(zhí)行，例如乘除運算優(yōu)先于加減運算。4結(jié)合性當(dāng)多個相同優(yōu)先級的運算符出現(xiàn)在表達(dá)式中時，它們的結(jié)合性決定了運算順序，例如，從左到右或從右到左。程序流程控制1順序結(jié)構(gòu)代碼按順序執(zhí)行。2分支結(jié)構(gòu)根據(jù)條件選擇執(zhí)行不同的代碼塊。3循環(huán)結(jié)構(gòu)重復(fù)執(zhí)行代碼塊直到滿足條件。程序流程控制是控制程序執(zhí)行順序的關(guān)鍵，它可以讓程序根據(jù)不同的條件做出不同的操作，從而實現(xiàn)更靈活的功能。數(shù)組連續(xù)內(nèi)存空間數(shù)組是一組相同類型數(shù)據(jù)的集合，它們存儲在內(nèi)存中的連續(xù)位置，可以方便地訪問和操作。索引訪問數(shù)組元素通過索引訪問，索引從0開始，用于定位每個元素在數(shù)組中的位置。數(shù)組類型C語言支持各種數(shù)據(jù)類型的數(shù)組，例如整型數(shù)組、浮點型數(shù)組、字符型數(shù)組等。函數(shù)模塊化編程函數(shù)將代碼分解成獨立的模塊，提高代碼組織性。每個函數(shù)專注于特定任務(wù)，增強代碼可讀性。代碼復(fù)用函數(shù)可以多次調(diào)用，減少代碼冗余。提高代碼效率，簡化維護工作。指針內(nèi)存地址指針變量存儲變量的內(nèi)存地址，指向內(nèi)存中的特定位置。間接訪問指針可以用于間接訪問內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，改變數(shù)據(jù)的值。內(nèi)存管理指針可以用于動態(tài)內(nèi)存分配，管理程序運行時的內(nèi)存資源。字符串1定義字符串是字符的序列，存儲在內(nèi)存中，以空字符(\0)結(jié)尾。2存儲C語言使用字符數(shù)組來存儲字符串，每個字符占用一個字節(jié)。3操作可以使用庫函數(shù)（如strlen(),strcmp(),strcpy()）對字符串進行操作。4案例例如，"HelloWorld"就是一個字符串，包含11個字符，包括一個空字符。結(jié)構(gòu)體定義和使用結(jié)構(gòu)體是一種用戶自定義的數(shù)據(jù)類型，它允許將不同類型的數(shù)據(jù)組合在一起形成一個新的數(shù)據(jù)類型。成員變量結(jié)構(gòu)體包含一個或多個成員變量，每個成員變量可以具有不同的數(shù)據(jù)類型。訪問成員可以使用點運算符（.）訪問結(jié)構(gòu)體成員，例如或student.age。優(yōu)點結(jié)構(gòu)體可以幫助組織和管理相關(guān)數(shù)據(jù)，提高代碼的可讀性和可維護性。枚舉自定義數(shù)據(jù)類型枚舉類型是一種自定義數(shù)據(jù)類型，允許您為一組常量命名并定義值。提高代碼可讀性使用枚舉可以使代碼更易于理解和維護，特別是在處理一組相關(guān)的常量時。增強代碼安全性枚舉類型限制了變量的值范圍，可以有效地防止錯誤輸入。共用體內(nèi)存共享共用體成員共享同一個內(nèi)存空間，每個成員占用相同的內(nèi)存地址。共用體的大小等于其成員中占用最大空間的成員的大小。數(shù)據(jù)類型共用體可以包含不同數(shù)據(jù)類型的成員，例如int、float、char等。共用體只能在同一時間存放一個成員的值，因為它們共用同一塊內(nèi)存。文件操作1打開文件打開文件是文件操作的第一步，使用fopen()函數(shù)，指定文件路徑和模式，成功返回文件指針，失敗返回NULL。2讀寫文件使用fread()和fwrite()函數(shù)進行文件讀寫操作，分別用于讀取文件內(nèi)容和寫入文件內(nèi)容，需要指定緩沖區(qū)大小，文件指針，文件大小，和讀寫模式。3關(guān)閉文件文件操作完成后，使用fclose()函數(shù)關(guān)閉文件，釋放資源，避免文件資源被占用。預(yù)處理命令宏定義宏定義在編譯前執(zhí)行，用符號常量替換代碼，方便修改和提高可讀性。文件包含使用#include指令將其他文件內(nèi)容包含到當(dāng)前文件，方便代碼組織和復(fù)用。條件編譯根據(jù)預(yù)定義符號或條件表達(dá)式判斷是否編譯某些代碼，實現(xiàn)代碼的靈活控制。預(yù)定義符號編譯器提供一些預(yù)定義符號，例如__FILE__表示當(dāng)前文件名，__LINE__表示當(dāng)前行號。編程風(fēng)格一致性保持代碼風(fēng)格一致，提高代碼可讀性。可讀性使用清晰的命名，注釋和縮進，方便其他開發(fā)者理解代碼。模塊化將代碼分成獨立的功能模塊，方便維護和重用。調(diào)試技巧11.跟蹤執(zhí)行使用調(diào)試器逐步執(zhí)行代碼，觀察變量的值和程序執(zhí)行流程，定位錯誤位置。22.打印輸出在代碼中添加打印語句，輸出關(guān)鍵變量的值和程序執(zhí)行狀態(tài)，幫助理解代碼邏輯。33.斷點調(diào)試在代碼中設(shè)置斷點，暫停程序執(zhí)行，查看變量值和程序狀態(tài)，方便調(diào)試。44.代碼審查仔細(xì)閱讀代碼，檢查語法錯誤、邏輯錯誤和代碼規(guī)范，發(fā)現(xiàn)潛在的錯誤。內(nèi)存管理內(nèi)存分配C語言程序運行時，需要分配內(nèi)存空間存儲數(shù)據(jù)和代碼。內(nèi)存地址每個內(nèi)存單元都有唯一的地址，程序通過地址訪問內(nèi)存數(shù)據(jù)。內(nèi)存回收程序不再使用內(nèi)存時，需要釋放，避免內(nèi)存泄漏。動態(tài)內(nèi)存分配1堆內(nèi)存程序運行時申請的空間2malloc分配內(nèi)存3calloc分配并清零4realloc調(diào)整大小5free釋放內(nèi)存動態(tài)內(nèi)存分配允許程序在運行時根據(jù)需要請求內(nèi)存，提供更大的靈活性。它通常使用堆內(nèi)存進行操作。主要函數(shù)包括malloc、calloc、realloc和free。鏈表定義鏈表是一種線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它通過節(jié)點（Node）進行組織，每個節(jié)點包含數(shù)據(jù)和指向下一個節(jié)點的指針。類型鏈表可以是單向鏈表或雙向鏈表。單向鏈表的節(jié)點只包含指向下一個節(jié)點的指針，而雙向鏈表的節(jié)點包含指向前一個節(jié)點和下一個節(jié)點的指針。優(yōu)點鏈表的動態(tài)內(nèi)存分配允許高效地添加或刪除節(jié)點，無需預(yù)先分配固定大小的內(nèi)存空間。應(yīng)用鏈表廣泛用于各種應(yīng)用中，包括實現(xiàn)堆棧、隊列、哈希表和圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。棧和隊列棧棧是一種后進先出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，類似于一個堆疊的盤子。隊列隊列是一種先進先出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，類似于一條排隊的隊伍。應(yīng)用場景棧和隊列廣泛應(yīng)用于函數(shù)調(diào)用、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等領(lǐng)域。遞歸1定義函數(shù)調(diào)用自身2條件停止條件3應(yīng)用階乘、斐波那契數(shù)列4優(yōu)點代碼簡潔、優(yōu)雅遞歸是一種強大的編程技巧，它通過函數(shù)調(diào)用自身來解決問題。遞歸的關(guān)鍵是定義一個終止條件，防止無限遞歸。常見的遞歸應(yīng)用場景包括計算階乘、斐波那契數(shù)列等。排序算法排序算法排序算法是計算機科學(xué)中重要的算法，它將一組數(shù)據(jù)按照特定順序進行排列。冒泡排序通過相鄰元素的比較和交換，將最大或最小元素逐一移到正確的位置。插入排序?qū)⒋判蛟夭迦胍雅判蛐蛄械倪m當(dāng)位置，逐步構(gòu)建有序序列。歸并排序?qū)⒋判蛐蛄蟹殖蓛蓚€子序列，遞歸地對子序列進行排序，然后合并有序子序列。搜索算法1線性搜索從列表的第一個元素開始，逐個比較，直到找到目標(biāo)元素或遍歷完整個列表。2二分搜索適用于有序列表，每次將搜索范圍縮小一半，直到找到目標(biāo)元素或搜索范圍為空。3哈希表使用哈希函數(shù)將鍵映射到數(shù)組中的索引，快速查找鍵對應(yīng)的值。4樹形搜索將數(shù)據(jù)組織成樹狀結(jié)構(gòu)，通過比較節(jié)點值來搜索目標(biāo)元素。算法分析時間復(fù)雜度衡量算法執(zhí)行時間隨輸入規(guī)模增長的速度。O(1)常數(shù)時間O(n)線性時間O(logn)對數(shù)時間O(nlogn)對數(shù)線性時間O(n^2)平方時間空間復(fù)雜度衡量算法執(zhí)行過程中額外需要的存儲空間。O(1)常數(shù)空間O(n)線性空間O(logn)對數(shù)空間案例分析通過實際案例分析，深入理解C語言編程思想和技巧。例如：學(xué)生信息管理系統(tǒng)、圖書管理系統(tǒng)等。掌握實際問題抽象成程序的思路。課程總結(jié)知識儲備掌握C語言基礎(chǔ)語法，理解編程思維。實踐能力通過各種示例練習(xí)，培養(yǎng)解決問題的能力。學(xué)習(xí)成果能夠獨立完成C語言程序設(shè)計，并進行簡單的算法設(shè)計?？荚囈c基本語法熟練掌握C語言的基本語法，包括關(guān)鍵字、數(shù)據(jù)類型、運算符、表達(dá)式、控制語句等。程序設(shè)計理解程序設(shè)計的思想，能夠運用C語言編寫結(jié)構(gòu)清晰、功能完善的程序