C語言程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容：

C語言程序設(shè)計(jì)的基本語法、基本句法、基本結(jié)構(gòu)和基本程序設(shè)計(jì)方法。教學(xué)目的：

學(xué)習(xí)結(jié)束學(xué)生應(yīng)達(dá)到三會(huì)——會(huì)讀程序、會(huì)編程序、會(huì)調(diào)程序。課程要求課前請(qǐng)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)間第1章程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1.1程序設(shè)計(jì)基本概念1.2一般程序設(shè)計(jì)方法1.3結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)1.4程序設(shè)計(jì)風(fēng)格1.5C語言簡(jiǎn)介1.1程序設(shè)計(jì)基本概念1.1.1程序1.1.2算法1.1.3數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1.1.4程序設(shè)計(jì)語言1.1.1程序一個(gè)程序是完成某一特定任務(wù)的一組指令序列，或者說，是為實(shí)現(xiàn)某一算法的指令序列。1.1.2算法

為解決一個(gè)問題而采取的方法和步驟，稱為“算法”（algorithm）。一個(gè)算法應(yīng)具有以下特點(diǎn)：（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。1.1.2算法

【例1-1】求n！（即求n的階乘）。設(shè)SUM代表累乘之積，A代表乘數(shù)。（1）置SUM=1，A=1。（2）使SUM*A，得到的結(jié)果放在SUM中。（3）使A增加1。（4）如果A≤n，跳到步驟（2）；如果A>n，則算法終止，此時(shí)SUM中的值就是所求的結(jié)果。1.1.2算法

1.自然語言前面的【例1-1】就是用自然語言描述的。2.傳統(tǒng)流程圖

【例1-1】的傳統(tǒng)流程圖表示如下一頁的圖示。用傳統(tǒng)的流程圖表示算法，邏輯清楚，形象化，容易理解。

1.1.2算法

1.1.2算法

3.偽代碼偽代碼是用一種介于自然語言和計(jì)算機(jī)語言之間的文字和符號(hào)來描述算法。前面的【例1-1】例子可以用偽代碼如下表示：前面的例子可以用偽代碼如下表示： 輸入n

使A和SUM的值為1 DOSUM=SUM*A A=A+1 UNTILA>n

輸出SUM的值1.1.2算法

4.N-S結(jié)構(gòu)流程圖

1966年Bobra和Jacopini提出了三種基本結(jié)構(gòu)：（1）順序結(jié)構(gòu)，如左左圖所示。（2）選擇結(jié)構(gòu)，如右下圖所示。1.1.2算法

（3）循環(huán)結(jié)構(gòu)，如下圖所示。分當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu)和直到型循環(huán)結(jié)構(gòu)兩種。1.1.2算法

這三種結(jié)構(gòu)有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）只有一個(gè)入口。（2）只有一個(gè)出口。（3）結(jié)構(gòu)內(nèi)的每個(gè)部分都有可能被執(zhí)行到。（4）結(jié)構(gòu)內(nèi)沒有死循環(huán)。已經(jīng)證明，由這三種基本結(jié)構(gòu)組成的算法結(jié)構(gòu)可以解決任何復(fù)雜的問題。由基本結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的算法叫做結(jié)構(gòu)化算法。1.1.2算法

1973年美國(guó)學(xué)者I.Nassi和B.Shneiderman提出了一種新的流程圖形式。（1）順序結(jié)構(gòu)，如左下圖所示。（2）選擇結(jié)構(gòu)，如右下圖所示，1.1.2算法（3）循環(huán)結(jié)構(gòu)。當(dāng)型循環(huán)如左下圖所示。直到型循環(huán)如右下圖所示。1.1.3數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指數(shù)據(jù)對(duì)象及其相互關(guān)系和構(gòu)造方法。一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)S可以形式地用一個(gè)二元組表示：S=（D，R）其中，D是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)（又稱為“結(jié)點(diǎn)”的非空有限集合），R是定義在D上的關(guān)系的非空有限集合。舉例說明：【例1-2】在計(jì)算機(jī)科學(xué)中，復(fù)數(shù)可以如下定義：

COMPLEX=（C，R）其中C是含兩個(gè)實(shí)數(shù)的集合{c1，c2}；R={P}，而P是定義在集合C上的一種關(guān)系{<c1，c2>}，其中c1是復(fù)數(shù)的實(shí)部，c2是復(fù)數(shù)的虛部。1.1.4程序設(shè)計(jì)語言

程序語言可以分為低級(jí)語言和高級(jí)語言兩大類。低級(jí)語言又叫面向機(jī)器的語言，它是特定的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所固有的語言。它又可分為機(jī)器語言和符號(hào)語言（匯編語言）兩類。機(jī)器語言就是計(jì)算機(jī)能夠直接識(shí)別和執(zhí)行的指令集合。符號(hào)語言是從機(jī)器語言發(fā)展演變而來的，它用一些“助記符號(hào)”來代替那些冗長(zhǎng)的二進(jìn)制指令。

1.1.4程序設(shè)計(jì)語言

高級(jí)語言的特點(diǎn)是：用一種接近自然語言和數(shù)學(xué)語言的專用語言來表示算法，而且與具體的計(jì)算機(jī)無關(guān)，即用它所寫的程序可以在任一種計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。常見的高級(jí)語言如下：FORTRAN語言。BASIC語言。COBOL語言。PASCAL語言。ADA語言。C語言。1.2一般程序設(shè)計(jì)方法1.2.1建立數(shù)學(xué)模型1.2.2選定算法1.2.3編程1.2.4測(cè)試及調(diào)試1.2.1建立數(shù)學(xué)模型建立數(shù)學(xué)模型是程序設(shè)計(jì)中最復(fù)雜、最困難的一步，好的數(shù)學(xué)模型本身就是一個(gè)定律，它要通過大量觀察、分析、推理、驗(yàn)證等工作才可以得到。在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)往往都是利用已有的基本數(shù)學(xué)模型去構(gòu)造出問題的模型。各種數(shù)學(xué)，如微積分、運(yùn)籌學(xué)、圖論、高等數(shù)學(xué)等都是不同的基本數(shù)學(xué)模型。1.2.2選定算法算法是解決問題的方法與步驟。設(shè)計(jì)算法也是一件非常困難的工作，經(jīng)常采用的算法設(shè)計(jì)技術(shù)主要有迭代法、窮舉搜索法、遞推法、貪婪法、回溯法、分治法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法等等。通常設(shè)計(jì)一個(gè)好的算法應(yīng)考慮達(dá)到以下要求：（1）正確性。（2）可讀性。（3）健壯性。（4）效率與存儲(chǔ)空間需求。1.2.3編程編程就是將選定的算法從非計(jì)算機(jī)語言的描述形式轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)語言的語句形式描述出來。為一個(gè)特定的項(xiàng)目選擇語言時(shí)通常可以考慮以下因素：（1）應(yīng)用領(lǐng)域。（2）算法和計(jì)算的復(fù)雜性。（3）軟件運(yùn)行的環(huán)境（包括可使用的編譯程序）。（4）用戶需求（特別是性能需求）。（5）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。（6）開發(fā)人員的水平。1.2.3編程在程序設(shè)計(jì)中要特別注意以下三點(diǎn)： （1）語法。 （2）語義。 （3）語用。1.2.4測(cè)試及調(diào)試編程完成以后，首先應(yīng)該靜態(tài)審查程序，然后將高級(jí)語言源程序輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)過編譯、連接，然后運(yùn)行。如果在某一步發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，就必須找到錯(cuò)誤并改正，然后再?gòu)闹匦戮幾g運(yùn)行，直到得到正確結(jié)果為止。程序測(cè)試的目的是盡可能多地發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤和缺陷。1.3結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)前面已經(jīng)提到過，只用三種基本的控制結(jié)構(gòu)，通過組合和嵌套就能實(shí)現(xiàn)任何單入口單出口的程序——這就是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)基本原理。這三種結(jié)構(gòu)是順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。要設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)的程序，應(yīng)當(dāng)采用以下的方法：（1）自頂向下。（2）逐步細(xì)化。（3）模塊化。1.4程序設(shè)計(jì)風(fēng)格（1）選擇合適的標(biāo)識(shí)符名字。（2）添加良好的注解。（3）注意程序的視覺效果。（4）數(shù)據(jù)說明。（5）語句構(gòu)造。（6）輸入和輸出。1.5C語言簡(jiǎn)介1.5.1C語言的特點(diǎn)1.5.2C程序的結(jié)構(gòu)1.5.2C程序的結(jié)構(gòu)1.5.3C語句概述1.5.4C程序的上機(jī)過程1.5.1C語言的特點(diǎn)一九七八年由美國(guó)電話電報(bào)公司（AT&T）貝爾實(shí)驗(yàn)室正式發(fā)表了Ｃ語言。C語言是一種成功的系統(tǒng)描述語言，它主要有以下一些特點(diǎn)：（1）語言表達(dá)能力強(qiáng)。C語言是面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計(jì)語言，通用性好。（2）語言簡(jiǎn)潔、緊湊，使用靈活，易于學(xué)習(xí)和使用。（3）數(shù)據(jù)類型豐富，具有很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)化控制語句。（4）語言生成的代碼質(zhì)量高。（5）語法限制不嚴(yán)格，程序設(shè)計(jì)自由度大。（6）可移植性好。1.5.2C程序的結(jié)構(gòu)可從下面的例子中了解到組成一個(gè)C源程序的基本部分和書寫格式。【例1-3】輸出“hello,world！”main(){

printf("hello,world!\n");}【例1-3】程序運(yùn)行結(jié)果如下圖所示。1.5.2C程序的結(jié)構(gòu)【例1-4】求正弦值。#include<math.h>/*include稱為文件包含命令， 擴(kuò)展名為.h的文件稱為頭文件*/#include<stdio.h>main(){doublex,s;/*定義兩個(gè)實(shí)數(shù)變量，以 被后面程序使用*/

printf("inputnumber:\n");/*顯示提示信息*/

scanf("%lf",&x);/*從鍵盤獲得一個(gè)實(shí)數(shù)x*/1.5.2C程序的結(jié)構(gòu)

s=sin(x);/*求x的正弦,并把它賦給變量s*/

printf(“sineof%lfis%lf\n”,x,s);/*顯示程序運(yùn)算 結(jié)果*/}/*main函數(shù)結(jié)束*/【例1-4】程序運(yùn)行結(jié)果如下圖所示。1.5.2C程序的結(jié)構(gòu)歸納起來C語言的程序結(jié)構(gòu)為：（1）C語言程序可由一個(gè)或多個(gè)函數(shù)組成。（2）C語言程序不論由多少個(gè)函數(shù)組成，都有且僅有一個(gè)main函數(shù)，即主函數(shù)。（3）源程序中可以有預(yù)處理命令(include命令僅為其中的一種)，預(yù)處理命令通常應(yīng)放在源程序的最前面。（4）每行可以寫一個(gè)或多個(gè)語句，一個(gè)語句也可以寫在多行上，但每一個(gè)語句都必須以分號(hào)結(jié)尾。預(yù)處理命令，函數(shù)頭和花括號(hào)“}”之后不能加分號(hào)。1.5.2C程序的結(jié)構(gòu)（5）可以用“/*”和“*/”對(duì)C中的任意部分做注釋，提高程序的可讀性。（6）函數(shù)由函數(shù)頭和函數(shù)體組成，函數(shù)說明的一般形式如下：函數(shù)類型

函數(shù)名（形參表）{說明語句執(zhí)行語句}（7）組成一個(gè)程序的若干個(gè)函數(shù)可以保存在一個(gè)或幾個(gè)源程序文件中。1.5.2C程序的結(jié)構(gòu)C語言的結(jié)構(gòu)圖如下圖所示。1.5.3C語句概述1.表達(dá)式語句表達(dá)式語句由表達(dá)式加上分號(hào)“；”組成。其一般形式為：

表達(dá)式；2.函數(shù)調(diào)用語句函數(shù)調(diào)用語句由函數(shù)名、實(shí)際參數(shù)加上分號(hào)“;”組成。其一般形式為：

函數(shù)名(實(shí)際參數(shù)表)；1.5.3C語句概述3.控制語句

C語言有九種控制語句，可分成以下三類： 條件判斷語句：if語句、switch語句。 循環(huán)執(zhí)行語句：dowhile語句、while 語句、for語句。 轉(zhuǎn)移語句：break語句、goto語句、 continue語句、return語句.1.5.3C語句概述4.復(fù)合語句把多個(gè)語句用括號(hào){}括起來組成的一個(gè)語句稱復(fù)合語句。在程序中應(yīng)把復(fù)合語句看成是單條語句，而不是多條語句。5.空語句只有分號(hào)“;”組成的語句稱為空語句。空語句是什么也不執(zhí)行的語句。1.5.4C程序的上機(jī)過程在DOS環(huán)境下或在Windows的DOS窗口下運(yùn)行TurboC2.0時(shí)，只要在TC子目錄下鍵入TC并按回車鍵即可進(jìn)入TurboC2.0集成開發(fā)環(huán)境。也可在windows環(huán)境下直接雙擊tc.exe文件，就會(huì)進(jìn)入窗口模式的開發(fā)環(huán)境，如下圖所示。1.5.4C程序的上機(jī)過程啟動(dòng)TurboC以后將處于編輯程序（Edit）狀態(tài)，即光標(biāo)處于中間的藍(lán)色編輯窗口中，用鍵盤上的方向鍵可以移動(dòng)屏幕上的光標(biāo)。下面是編輯、運(yùn)行C語言程序的基本過程：1.新建或打開文件啟動(dòng)TurboC以后系統(tǒng)就默認(rèn)新建了一個(gè)叫NONAME.C的文件，這時(shí)可以直接在編輯窗口中輸入源程序。2.編輯源文件可以在Edit窗口中輸入或修改源程序。1.5.4C程序的上機(jī)過程3.編譯源程序只需要按F9鍵，就可以進(jìn)行源程序的編譯和連接