C语言程序设计 实验报告
专业 班级 日期 11月26日 成绩
实验组别 第 3(2.7) 次实验 指导教师 李开
学生姓名 学号 同组人姓名
实验名称 数组实验
一、实验目的
（1）掌握数组的说明、初始化和使用。
（2）掌握一维数组作为函数参数时实参和形参的用法。
（3）掌握字符串处理函数的设计，包括串操作函数及数字串与数之间转换函数实现算法。
（4）掌握基于分治策略的二分查找算法和选择法排序算法的思想，以及相关算法的实现。
二、实验任务
1．源程序改错
下面程序用来将数组a中元素按升序排序后输出。分析程序中存在的问题，并对程序进行修改，使之能够正确完成任务。
#include<stdio.h>
void main(void)
{
int a[10] = {27, 13, 5, 32, 23, 3, 17, 43, 55, 39};
void sort(int [],int);
int i;
sort(a[0],10);
for(i = 0; i < 10; i++)
printf("%6d",a[i]);
printf("\n");
}
void sort(int b[], int n)
{
int i, j, t;
for (i = 0; i < n - 1; i++)
for ( j = 0; j < n - i - 1; j++)
if(b[j] < b[j+1])
t = b[j], b[j] = b[j+1], b[j+1] = t;
}
2. 源程序完善、修改、替换
（1）下面程序用于求解瑟夫问题。M个人围成一圈，从第一个人开始依次从1至N循环报数，每当报数为N时报数人出圈，直到圈中只剩下一个人为止。请在下划线处填写合适的代码来完善该程序。
#include<stdio.h>
#define M 10
#define N 3
void main(void)
{
int a[M], b[M]; /*数组a存放圈中人的编号，数组b存放出圈人的编号*/
int i, j, k;
for(i = 0; i < M; i++) /*对圈中人按顺序编号1—M*/
a[i] = i + 1;
for(i = M, j = 0; i > 1; i--){
/*i表示圈中人个数，初始为M个，剩1个人时结束循环；j表示当前报数人的位置*/
for(k = 1; k <= N; k++) /*1至N报数*/
if(++j > i - 1) j = 0;/*最后一个人报数后第一个人接着报，形成一个圈*/
b[M-i] = j? a[j-1] : a[i-1] ; /*将报数为N的人的编号存入数组b*/
if(j)
for(k = --j; k < i; k++) /*压缩数组a，使报数为N的人出圈*/
a[k]=a[k+1] ;
}
for(i = 0;i < M – 1; i++) /*按次序输出出圈人的编号*/
printf(“%6d”, b[i]);
printf(“%6d\n”, a[0]); /*输出圈中最后一个人的编号*/
}
（2）上面程序用数组元素的值表示圈中人的编号，每当有人出圈时都要压缩数组，这种算法不够精炼。如果采用做标记的办法，即每当有人出圈时对相应数组元素做标记，省掉压缩数组的时间，这样处理效率更高一些。请采用做标记的办法修改（1）中程序，使修改后的程序与（1）中程序具有相同的功能。
3．跟踪调试
#include<stdio.h>
void strncat(char [],char [],int);
void main(void)
{
char a[50]="The adopted symbol is ",b[27]="abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
strncat(a, b, 4);
printf("%s\n",a);
}
void strncat(char s[],char t[], int n)
{
int i = 0, j;
while(s[i++]) ;
for(j = 0; j < n && t[j];)
s[i++] = t[j++];
s[i] = '\0';
}
函数strncat(s,t,n)本来应该将字符数组t的前n个字符连接到字符数组s中字符串的尾部。但函数strncat在定义时代码有误，不能实现上述功能。按下面的要求进行操作，回答问题并排除错误。
（1）单步执行。进入函数strncat后观察表达式s、t和i。当光条落在for语句所在行时，i为何值？当光条落在strncat函数块结束标记（右花括号 }）所在行时, s、t分别为何值？
（2）分析函数出错的原因，排除错误，使函数正确实现功能，最后写出程序的输出结果。
4．程序设计
（1）编写程序从键盘读取数据，对一个3´4矩阵进行赋值，求其转置矩阵，然后输出原矩阵和转置矩阵。
（2）输入一个整数，将它在内存中二进制表示的每一位转换成为对应的数字字符，存放到一个字符数组中，然后输出该整数的二进制表示。
（3）输入n个学生的姓名和C语言课程的成绩，将成绩按从高到低的次序排序，姓名同时作相应调整，输出排序后学生的姓名和C语言课程的成绩。然后，输入一个C语言课程成绩值，用二分查找进行搜索。如果查找到有该成绩，输出该成绩同学的姓名和C语言课程的成绩；否则输出提示“not found!”。
5．选做题
（1）编写函数strnins(s,t,n)。它将字符数组 t中的字符串插入到字符数组 s中字符串的第n个字符的后面。
（2）八皇后问题，在8*8方格国际象棋盘上放置8个皇后，任意两个皇后不能位于同一行、同一列或同一斜线（正斜线或反斜线）上，输出所有可能的放法。
三、实验步骤及结果
（要求给出源程序和程序运行结果。另外，根据实验内容，记录编辑、编译、链接、调试程序的操作过程和实验现象）
1．源程序改错
下面程序用来将数组a中元素按升序排序后输出。分析程序中存在的问题，并对程序进行修改，使之能够正确完成任务。
#include<stdio.h>
void main(void)
{
int a[10] = {27, 13, 5, 32, 23, 3, 17, 43, 55, 39};
void sort(int [],int);
int i;
sort(a[0],10);
for(i = 0; i < 10; i++)
printf("%6d",a[i]);
printf("\n");
}
void sort(int b[], int n)
{
int i, j, t;
for (i = 0; i < n - 1; i++)
for ( j = 0; j < n - i - 1; j++)
if(b[j] < b[j+1])
t = b[j], b[j] = b[j+1], b[j+1] = t;
}
2. 源程序完善、修改、替换
（1）下面程序用于求解瑟夫问题。M个人围成一圈，从第一个人开始依次从1至N循环报数，每当报数为N时报数人出圈，直到圈中只剩下一个人为止。请在下划线处填写合适的代码来完善该程序。
#include<stdio.h>
#define M 10
#define N 3
void main(void)
{
int a[M], b[M]; /*数组a存放圈中人的编号，数组b存放出圈人的编号*/
int i, j, k;
for(i = 0; i < M; i++) /*对圈中人按顺序编号1—M*/
a[i] = i + 1;
for(i = M, j = 0; i > 1; i--){
/*i表示圈中人个数，初始为M个，剩1个人时结束循环；j表示当前报数人的位置*/
for(k = 1; k <= N; k++) /*1至N报数*/
if(++j > i - 1) j = 0;/*最后一个人报数后第一个人接着报，形成一个圈*/
b[M-i] = j? : ; /*将报数为N的人的编号存入数组b*/
if(j)
for(k = --j; k < i; k++) /*压缩数组a，使报数为N的人出圈*/
;
}
for(i = 0;i < M – 1; i++) /*按次序输出出圈人的编号*/
printf(“%6d”, b[i]);
printf(“%6d\n”, a[0]); /*输出圈中最后一个人的编号*/
}
（2）上面程序用数组元素的值表示圈中人的编号，每当有人出圈时都要压缩数组，这种算法不够精炼。如果采用做标记的办法，即每当有人出圈时对相应数组元素做标记，省掉压缩数组的时间，这样处理效率更高一些。请采用做标记的办法修改（1）中程序，使修改后的程序与（1）中程序具有相同的功能。
3．跟踪调试
#include<stdio.h>
void strncat(char [],char [],int);
void main(void)
{
char a[50]="The adopted symbol is ",b[27]="abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
strncat(a, b, 4);
printf("%s\n",a);
}
void strncat(char s[],char t[], int n)
{
int i = 0, j;
while(s[i++]) ;
for(j = 0; j < n && t[j];)
s[i++] = t[j++];
s[i] = '\0';
}
函数strncat(s,t,n)本来应该将字符数组t的前n个字符连接到字符数组s中字符串的尾部。但函数strncat在定义时代码有误，不能实现上述功能。按下面的要求进行操作，回答问题并排除错误。
（1）单步执行。进入函数strncat后观察表达式s、t和i。当光条落在for语句所在行时，i为何值？当光条落在strncat函数块结束标记（右花括号 }）所在行时, s、t分别为何值？
(1) i=23
s,t值如下图所示
（2）分析函数出错的原因，排除错误，使函数正确实现功能，最后写出程序的输出结果。
#include<stdio.h>
void strncat(char s[],char t[],int n);
int main(void)
{
char a[50]="The adopted symbol is ",b[27]="abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
strncat(a, b, 4);
printf("%s\n",a);
return 0;
}
void strncat(char s[],char t[], int n)
{
int i = 0, j;
while(s[i++]) ;
for(j = 0; j < n && t[j];i++,j++)
{
s[i-1] = t[j];
}
}
4．程序设计
（1）编写程序从键盘读取数据，对一个3´4矩阵进行赋值，求其转置矩阵，然后输出原矩阵和转置矩阵。
#include<stdio.h>
int main(void)
{
int a[3][4],b[4][3],i,t;
for(i=0;i<3;i++)
{
for(t=0;t<4;t++)
scanf("%d",&a[i][t]);
}
for(i=0;i<4;i++)
{
for(t=0;t<3;t++)
{
b[i][t]=a[t][i];
}
}
printf("input a\n");
for(i=0;i<3;i++)
{
for(t=0;t<4;t++)
printf("%6d",a[i][t]);
printf("\n");
}
printf("now input b\n");
for(i=0;i<4;i++)
{
for(t=0;t<3;t++)
printf("%6d",b[i][t]);
printf("\n");
}
return 0;
}
（2）输入一个整数，将它在内存中二进制表示的每一位转换成为对应的数字字符，存放到一个字符数组中，然后输出该整数的二进制表示。
#include<stdio.h>
int main(void)
{
int n,i,t,s=0,a[50];
printf("input an int number as you like!\n");
scanf("%d",&n);
for(;n!=0;s++)
{
i=n%2;
n=n/2;
a[s]=i;
}
for(t=s-1;t>=0;t--)
printf("%4d",a[t]);
return 0;
}
（3）输入n个学生的姓名和C语言课程的成绩，将成绩按从高到低的次序排序，姓名同时作相应调整，输出排序后学生的姓名和C语言课程的成绩。然后，输入一个C语言课程成绩值，用二分查找进行搜索。如果查找到有该成绩，输出该成绩同学的姓名和C语言课程的成绩；否则输出提示“not found!”。
#include<stdio.h>
#define M 3
int search(float m,float b[]);
void sort(char *a,float b[],int n);
int main(void)
{
char a[M][30];
float b[M];
int i;
for(i=0;i<M;i++)
{
printf("input name\n");
scanf("%s",a[i]);
printf("input the grades\n");
scanf("%f",&b[i]);
}
sort(a[0],b,M);
for(i=0;i<M;i++)
{
printf("Name:%s ",a[i]);
printf("%f\n",b[i]);
}
float t;
printf("Search By Grades!\n");
scanf("%f",&t);
if(search(t,b)==0)
{
printf("not found!\n");
}
else
{ printf("The person is %s\n",a[search(t,b)]);
printf("And his grades are %f\n",b[search(t,b)]);
}
return 0;
}
void sort(char a[],float b[],int n)
{
int o,k;
for(o=0;o<n;o++)
{
char s;
for(k=0;k<n-o-1;k++)
{
if(b[k]>b[k+1])
{
b[k]=b[k]+b[k+1],b[k+1]=b[k]-b[k+1],b[k]=a[k]-b[k+1];
s=a[k];a[k]=a[k+1];a[k+1]=s;
}
}
}
}
int search(float m,float b[])
{
int low=0,high=M-1,mid;
while(b[low]<=b[high])
{
mid=(low+high)/2;
if(m==b[mid])
return mid;
else if(m<b[mid])
high=mid-1;
else
low=mid+1;}
return 0;
}
5．选做题
（1）编写函数strnins(s,t,n)。它将字符数组 t中的字符串插入到字符数组 s中字符串的第n个字符的后面。
(main函数未写)
char *strnins(char s[],char t[],int n)
{
int i=0,j=0,p,q,r,u;
while(s[i]!='\0')i++;
while(t[j]!='\0')j++;
if(i<n)
printf("n is too big!!!");
else
{
for(p=i+j-1,q=i-1;p>n+j-1;p--,q--)s[p]=s[q];
for(r=n,u=0;r<n+j;r++)s[r]=t[u++];
s[i+j]='\0';
}
return s;
}
（2）八皇后问题，在8*8方格国际象棋盘上放置8个皇后，任意两个皇后不能位于同一行、同一列或同一斜线（正斜线或反斜线）上，输出所有可能的放法。
#include<stdio.h>
int chess[8][8]={0};
int a[8],b[15],c[15];
int sum=0; //统计所有摆法
void PutQueen(int n)
{
int col,i,j;
for(col=0;col<8;col++)
{
if(a[col]&& b[n+col] && c[n-col+7]) //判断安全位置
{
chess[n][col]=1; //放置皇后
a[col]=0;
b[n+col]=0;
c[n-col+7]=0;
if(n==7)
{
sum++;
printf("THE %d METHODS:\n\n",sum); //输出皇后摆法
for(i=0;i<8;i++){
printf("\n");
for(j=0;j<8;j++)
printf("%d ",chess[i][j]);
printf("\n");
}
printf("\n\n");
// goto END; //输出第一种摆法
}
else
PutQueen(n+1); //递归
chess[n][col]=0; //取消皇后
b[n+col]=1;
c[n-col+7]=1;
a[col]=1;
}
}
//END: return;
}
int main()
{
int i;
for(i=0;i<8;++i)
a[i]=1;
for(i=0;i<15;++i)
{
b[i]=1;
c[i]=1;
}
PutQueen(0);
printf("THE SUM OF THE EIGHT-QUEEN: %d \n",sum);
return 0;
}
四、实验体会
好好敲代码，扎扎实实敲代码，脚踏实地，搞懂一切再前行。