程序设计与问题求解 I

实验指导书

计算机科学与工程学院

刘洪波 唐麟

实验一  熟悉上机环境和顺序结构编程

 

一、实验目的

1.       熟悉VC 6 编程环境

2.       掌握C语言中的输入输出

3.       掌握顺序结构程序设计

二、实验内容和步骤

1.键盘输入与屏幕输出练习

问题1  要使下面程序的输出语句在屏幕上显示1, 2, 34，则从键盘输入的数据格式应为以下备选答案中的        。

#include  <stdio.h>

main()

{

    char  a, b;

    int c;

    scanf("%c%c%d", &a, &b, &c);

    printf("%c,%c,%d\n", a, b, c);

}

A）1 2 34                              B）1, 2, 34

C）’1’,’2’,34                         D）12 34

问题2  在与上面程序的键盘输入相同的情况下，要使上面程序的输出语句在屏幕上显示

1 2 34（注：数字1、2之间用空格分开，2跟34之间也有空格，3、4之间没有任何分隔符），则应修改程序中的哪条语句？怎样修改？

问题3  要使上面程序的键盘输入数据格式为1,2,34（注：逗号隔开），输出语句在屏幕上显示的结果也为1,2,34，则应修改程序中的哪条语句？怎样修改？

问题4  要使上面程序的键盘输入数据格式为1,2,34，而输出语句在屏幕上显示的结果为

'1', '2',34，则应修改程序中的哪条语句？怎样修改？

[提示：利用转义字符输出字符单引号字符。]

问题5  要使上面程序的键盘输入无论用下面哪种格式输入数据，程序在屏幕上的输出结果都为'1', '2',34，则程序应修改程序中的哪条语句？怎样修改？

第1种输入方式：1,2,34↙（以逗号作为分隔符）

第2种输入方式：1 2 34↙（以空格作为分隔符）

第3种输入方式：1    2    34↙（以Tab键作为分隔符）

第4种输入方式：1↙

2↙

34↙（以回车符作为分隔符）

提示：使用scanf("%c%*c%c%*c%d", &a, &b, &c);

其中，scanf后的*表示本输入项在读入后不赋给相应的变量。简单的说可以利用%*c 跳过任意的字符而不读入

2.计算定期存款本利之和

设银行定期存款的年利率rate为2.25%，并已知存款期为n年，存款本金为capital元，试编程计算n年后的本利之和deposit。要求定期存款的年利率rate、存款期n和存款本金capital均由键盘输入

提示1：

银行定期存款为复利，计算公式为：

提示2：

使用函数pow，具体见如下从帮助文档中的摘录

doublepow(

   doublex,

   doubley

);

Parameters

x ：Base.

y ：Exponent.

Example

// crt_pow.c

#include <math.h>

#include <stdio.h>

int main( void )

{

   double x = 2.0, y = 3.0, z;

   z = pow( x, y );

   printf( "%.1f to the power of %.1f is %.1f\n", x, y, z );

}

Output

2.0 to the power of 3.0 is 8.0

三、实验结果与分析

    将源程序、运行结果和分析以及实验中遇到的问题和解决问题的方法，写在实验报告上。

实验二 选择结构程序设计

一、实验目的

1.       正确使用关系表达式和逻辑表达式表示条件

2.       掌握选择语句if和switch语句的使用方法

3.       学会用选择语句构成的选择结构程序设计

二、实验内容

1.身高预测

每个做父母的都关心自己孩子成人后的身高，据有关生理卫生知识与数理统计分析表明，影响小孩成人后的身高的因素包括遗传、饮食习惯与体育锻炼等。小孩成人后的身高与其父母的身高和自身的性别密切相关。

设faHeight为其父身高，moHeight为其母身高，身高预测公式为

男性成人时身高=(faHeight + moHeight)×0.54cm

   女性成人时身高=(faHeight×0.923 + moHeight)/2cm

此外，如果喜爱体育锻炼，那么可增加身高2%；如果有良好的卫生饮食习惯，那么可增加身高1.5%。

编程从键盘输入用户的性别（用字符型变量sex存储，输入字符F表示女性，输入字符M表示男性）、父母身高（用实型变量存储，faHeight为其父身高，moHeight为其母身高）、是否喜爱体育锻炼（用字符型变量sports存储，输入字符Y表示喜爱，输入字符N表示不喜爱）、是否有良好的饮食习惯等条件（用字符型变量diet存储，输入字符Y表示良好，输入字符N表示不好），利用给定公式和身高预测方法对身高进行预测。

编程要求：有用户输入输出提示信息。

2.简单的计算器

用switch语句编程设计一个简单的计算器程序，要求根据用户从键盘输入的表达式：

操作数1  运算符op  操作数2

计算表达式的值，指定的算术运算符为加（+）、减（-）、乘（*）、除（/）。

编程要求：程序能进行浮点数的算术运算，有用户输入输出提示信息。

提示：因为除法中的除数不能为0，因此关键在于如何比较浮点变量data2和常数0是否相等。作为整型变量跟0的比较，简单的＝＝就可以解决。而浮点型等实型变量需要用

if (fabs(data2) <= 1e-7)

进行判断（即判断其是否足够小）。若使用函数fabs，需要包含头文件math.h

三、实验结果与分析

    将源程序、运行结果和分析以及实验中遇到的问题和解决问题的方法，写在实验报告上。

实验三 循环结构程序设计（1）

一、实验目的

1. 学习循环语句的使用方法

2. 学习用循环语句编写程序

二、实验内容

（1）请用三种结构实现从1到100之间的偶数累加，奇数相乘，并将偶数累加的结果输出，奇数相乘的结果输出。

（2）求，n的值从键盘输入

（3）编写程序，打印99乘法表

三、实验结果与分析

    将源程序、运行结果和分析以及实验中遇到的问题和解决问题的方法，写在实验报告上。

实验四 循环结构程序设计（2）

一、实验目的

1. 学习循环语句的使用方法

2. 学习用循环语句编写实际应用程序

二、实验内容

猜数游戏

在这个实验中，我们将尝试编写一个猜数游戏程序，这个程序看上去有些难度，但是如果按下列要求循序渐进地编程实现，会发现其实这个程序是很容易实现的。那么，现在就开始吧，先编写第1个程序，然后试着在第1个程序的基础上编写第2个程序，……

程序1  编程先由计算机“想”一个1～100之间的数请人猜，如果人猜对了，则计算机给出提示“Right!”，否则提示“Wrong!”，并告诉人所猜的数是大（Too high）还是小（Too low），然后结束游戏。要求每次运行程序时机器所“想”的数不能都一样。

程序2  编程先由计算机“想”一个1～100之间的数请人猜，如果人猜对了，则结束游戏，并在屏幕上输出人猜了多少次才猜对此数，以此来反映猜数者“猜”的水平；否则计算机给出提示，告诉人所猜的数是太大还是太小，直到人猜对为止。

程序3  编程先由计算机“想”一个1～100之间的数请人猜，如果人猜对了，则结束游戏，并在屏幕上输出人猜了多少次才猜对此数，以此来反映猜数者“猜”的水平；否则计算机给出提示，告诉人所猜的数是太大还是太小，最多可以猜10次，如果猜了10次仍未猜中的话，结束游戏。

程序4  编程先由计算机“想”一个1～100之间的数请人猜，如果人猜对了，在屏幕上输出人猜了多少次才猜对此数，以此来反映猜数者“猜”的水平，则结束游戏；否则计算机给出提示，告诉人所猜的数是太大还是太小，最多可以猜10次，如果猜了10次仍未猜中的话，则停止本次猜数，然后继续猜下一个数。每次运行程序可以反复猜多个数，直到操作者想停止时才结束。

编程要求：

1. 有用户输入输出提示

2. 仅仅需要编写出程序4的代码并上机调试运行成功，前面的程序1至程序3是引导如何编写出程序4的代码。在程序4中要用到二重循环，如果实在无法直接编写出程序4，可按上面的步骤循序渐进的进行代码的编写。

编程提示：随机数序列的生成

在这个程序的编写中，需要产生随机数。附录中是一个生成随机数的帮助文档，需要自己看懂。简单提一下，生成一个从1到100的随机数的代码如下：

magic = rand() % 100 + 1;

但要注意，在一段程序使用rand（）函数前，需要有且仅仅有一条语句进行随机数初始值的设置。比如使用srand(time(NULL));这里是用系统时间进行随机数初始值的设置。函数time()返回以秒计算的当前时间值，该值被转换为无符号整数并用作随机数发生器的种子。

作为一个随机数实际上是一个伪随机数，并不是实际意义上的随机，仅仅是通过一定的数学方法（不同的数学方法产生满足不同分布的随机数序列），从一个初始值生成的一个序列，因此这个初始值如果雷同的话，生成的随机数也是相同的。因此在第一次使用rand函数前，需要使用srand函数。

rand

Requirements

Generates a pseudorandom number.

intrand( void);

Return Value

rand returns a pseudorandom number, as described above. There is no error return.

Remarks

The rand function returns a pseudorandom integer in the range 0 to RAND_MAX. Use the srand function to seed the pseudorandom-number generator before calling rand.

Requirements

Example

// crt_rand.c

/* This program seeds the random-number generator

 * with the time, then displays 10 random integers.

 */

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <time.h>

int main( void )

{

   int i;

   /* Seed the random-number generator with current time so that

    * the numbers will be different every time we run.

    */

   srand( (unsigned)time( NULL ) );

   /* Display 10 numbers. */

   for( i = 0;   i < 10;i++ )

      printf( "  %6d\n", rand() );

}

Sample Output

   19430

   28222

    9710

   12070

    7513

    9501

    1767

   26041

   11872

    4097

三、实验结果与分析

    将源程序、运行结果和分析以及实验中遇到的问题和解决问题的方法，写在实验报告上。

实验五 控制结构综合程序设计

一、实验目的

1. 熟练掌握分支结构、循环结构的综合应用。

2. 掌握结构化程序设计的思想及方法。

二、实验内容

1. 输入一行字符（以#结束），统计其中英文字母、空格、数字和其它字符的个数。

2. 输入2个1—1000之间的正整数m和n，输出m—n之间的所有完数，完数就是因子和与它本身相等的数。例如，factorsum(12)的返回值是16（1+2+3+4+6）。

输入输出示例

   Input  m: 1

   Input  n: 100

   Output: 1,6,28

2. 输入一行字符，统计其中单词的个数。各单词之间用空格分隔，空格数可以是多个。

   输入输出示例

      Input words: The  sum  of  the odd numbers

      Count = 6

三、实验结果与分析

    将源程序、运行结果和分析以及实验中遇到的问题和解决问题的方法，写在实验报告上。

实验六 数组的使用

一、实验目的

1．掌握数组的定义、赋值和输入输出方法

2．学习使用数组实现相关算法

二、实验内容

1．编写程序，

输入一个正整数（），再输入n个整数（存入数组a中），输出a中的最大值，最小值及平均值（保留两位小数）

注释：这里要定义数组中的元素个数至少为10个，即int a[10];

2.餐饮服务质量调查打分

在商业和科学研究中，人们经常需要对数据进行分析并将结果以直方图的形式显示出来。例如，一个公司的主管可能需要了解一年来公司的营业状况，比较一下各月份的销售收入状况。如果仅给出一大堆数据，这显然太不直观了，如果能将这些数据以条形图（直方图）的形式表示，将会大大增加这些数据的直观性，也便于数据的分析与对比。下面以顾客对餐饮服务打分为例，练习这方面的程序编写方法。假设有40个学生被邀请来给自助餐厅的食品和服务质量打分，分数划分为1～10这10个等级（1表示最低分，10表示最高分），试统计调查结果，并用*打印出如下形式的统计结果直方图。

Grade       Count          Histogram

1                    5              *****

2                   10              **********

3                    7              ******* 

...

提示：

–    定义数组score存放打的分数

–    定义数组count为计数器(count[0]不用)

–    计算统计结果：设置一个循环，依次检查数组元素值score[i]，是1则将数组元素count[1]加1，是2则将数组元素count[2]加1，依此类推

         for (i=0; i<STUDENTS; i++)

         {

                            count[score[i]] ++;

         }

–    打印统计结果，设置一个循环，按count数组元素的值，打印相应个数的符号’*’

提示：输入40个数据太多，进行测试的时候，可以让计算机生成随机数代替手工输入数据。

3．检验并打印魔方矩阵

在下面的5×5阶魔方矩阵中，每一行、每一列、每一对角线上的元素之和都是相等的，试编写程序将这些魔方矩阵中的元素读到一个二维整型数组中，然后检验其是否为魔方矩阵，并将其按如下格式显示到屏幕上。

三、实验结果与分析

    将源程序、运行结果和分析以及实验中遇到的问题和解决问题的方法，写在实验报告上。

实验七 函数的使用

一、实验目的

1．掌握函数的定义和调用方法

2．掌握通过参数在函数间传递数据的方法

二、实验内容

1．编写简单程题

（1）输入两个数，输出其中较大的数。

要求定义和调用函数int max(int a,int b);找出并返回a,b中较大的数

（2）求，其中n的值由键盘输入。

要求：定义和调用函数double fact(int a);求取a！并返回结果。

注：此题仅作为自定义函数练习使用，这个程序用函数实现效率会很低。

2．给小学生出加法考试题

编写一个程序，给学生出加法运算题，然后判断学生输入的答案对错与否，可以按下列要求以循序渐进的方式编程。

程序1  通过输入两个加数给学生出一道加法运算题，如果输入答案正确，则显示“Right!”，否则显示“Not correct! Try again!”，程序结束。

程序2  通过输入两个加数给学生出一道加法运算题，如果输入答案正确，则显示“Right!”，否则显示“Not correct! Try again!”，直到做对为止。

程序3  通过输入两个加数给学生出一道加法运算题，如果输入答案正确，则显示“Right!”，否则提示重做，显示“Not correct! Try again!”，最多给三次机会，如果三次仍未做对，则显示“Not correct! You have tried three times! Test over!”，程序结束。

程序4  连续做10道题，通过计算机随机产生两个1～10之间的加数给学生出一道加法运算题，如果输入答案正确，则显示“Right!”，否则显示“Not correct!”，不给机会重做，10道题做完后，按每题10分统计总得分，然后打印出总分和做错的题数。

编程要求：

1. 较好的用户输入输出提示

2. 使用子函数实现两个数相加的测试。此函数的输入参数是两个加数，返回值是用户运算的正确与否（用1或者0表示）。在此函数中首先读入用户输入的加法结果，并与正确结果进行比较。

int  AddTest(int a, int b) ;

3. 仅仅要求完成程序4的编写调试运行工作，程序1至程序3是对编写程序4的引导。若可以直接编写出程序4，可以直接编写，如果不能一步编写成功，可以根据引导一步步编写。

选做附加题

通过计算机随机产生10道四则运算题，两个操作数为1～10之间的随机数，运算类型为随机产生的加、减、乘、整除中的任意一种，如果输入答案正确，则显示“Right!”，否则显示“Not correct!”，不给机会重做，10道题做完后，按每题10分统计总得分，然后打印出总分和做错题数。

三、实验结果与分析

将源程序、运行结果和分析以及实验中遇到的问题和解决问题的方法，写在实验报告上。

实验八  数组和函数综合编程练习

一、实验目的

1.复习数组和函数的相关知识

2.掌握利用数组存储数据和进行编程的方法

3.进一步掌握函数的编写

二、实验内容

1．学生成绩统计

从键盘输入一个班（全班最多不超过30人）学生某门课的成绩，当输入成绩为负值时，输入结束，分别实现下列功能：

（1）统计不及格人数并打印不及格学生名单；

（2）统计成绩在全班平均分及平均分之上的学生人数，并打印这些学生的名单；

（3）统计各分数段的学生人数及所占的百分比。

注：将成绩分为六个分数段，60分以下为第0段，60~69为第1段，70~79为第2段，80~89为第3段，90~99为第4段，100分为第5段。

编程要求：

1.较好的用户输入输出提示信息

2.使用子函数来实现上述各个功能

3.最好不要使用全局变量

提示：

1.用num[i]存放第i+1个学生的学号，用score[i]存放第i+1个学生的成绩。设置计数器count，当score[i]<60分时，计数器count计数一次，并打印num[i]和score[i]。

2.先计算全班平均分aver，当第i个学生的成绩score[i]>=aver时，打印num[i]和score[i]。

3.各分数段的学生人数保存在数组stu中，用stu[i]存放第i段的学生人数。对于每个学生的成绩，先计算出该成绩所对应的分数段，然后将相应的分数段的人数加1，即stu[i]++。

供参考的函数原型如下：

/*函数功能：从键盘输入一个班学生某门课的成绩及其学号

                               当输入成绩为负值时，输入结束

  函数参数： 长整型数组num，存放学生学号

             实型数组score，存放学生成绩

  函数返回值：学生总数

*/

int ReadScore(long num[], float score[]);

/*函数功能：统计不及格人数并打印不及格学生名单

  函数参数：长整型数组num，存放学生学号

            实型数组score，存放学生成绩

                      整型变量n，存放学生总数

  函数返回值：不及格人数

*/

int GetFail(long num[], float score[], int n);

/*函数功能：计算全班平均分

   函数参数：实型数组score，存放学生成绩

                       整型变量n，存放学生总数

  函数返回值：平均分

*/

float GetAver(float score[], int n);

/*函数功能：统计成绩在全班平均分及平均分之上的学生人数并打印其学生名单

  函数参数：长整型数组num，存放学生学号

            实型数组score，存放学生成绩

                      整型变量n，存放学生总数

  函数返回值：成绩在全班平均分及平均分之上的学生人数

*/

int GetAboveAver(long num[], float score[], int n);

/*函数功能：统计各分数段的学生人数及所占的百分比

  函数参数：实型数组score，存放学生成绩

                      整型变量n，存放学生总数

  函数返回值：无

*/

void GetDetail(float score[], int n);

2．成绩排名次

某班期末考试科目为数学（MT）、英语（EN）和物理（PH），有最多不超过30人参加考试。考试后要求：

（1）计算每个学生的总分和平均分；

（2）按总分成绩由高到低排出成绩的名次；

（3）打印出名次表，表格内包括学生编号、各科分数、总分和平均分；

（4）任意输入一个学号，能够查找出该学生在班级中的排名及其考试分数

编程要求：

1.       良好的用户输入输出提示信息

2.       使用子函数实现各个功能

提示：

用二维数组score存放每个学生各门课程的成绩，用一维数组num存放每个学生的学号，用一维数组sum存放每个学生的总分，用一维数组aver存放每个学生的平均分。

a)         用函数编程实现计算每个学生的总分；

b)         用函数编程实现按总分由高到低对学生成绩排序，注意：排序时，一维数组sum元素的变化应连同二维数组score和一维数组num和aver一起变化；

c)         用函数编程实现查找学号为k的学生在班级中的排名名次及相关成绩等信息，找不到时返回-1值

三、实验结果与分析

    将源程序、运行结果和分析以及实验中遇到的问题和解决问题的方法，写在实验报告上。