语言概述和算法.docx

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C语言程序设计计算机学院李书通（2014年春）第一章C语言概述和算法§1.1C语言的简史和现状●1972年基于“面向过程设计程序”推出C语言，支持结构化程序设计●1983年基于“面向对象程序设计”推出C+class（带类的C）后改为C++●目前使用的C/C++系统，VisualC/C++（上机练习）TurboC/C++（课堂练习）§1.2如何学习C语言●语言是交流思想，传达意旨的媒介物。计算机语言是人机交流的媒介物。●上机的三步骤：1.编辑（edit）—编写和修改源程序文件（name.c）2.编译和链接（compile&link）—产生目标文件（name.obj）和可执行文件（name.exe）3.运行（run）—执行可执行文件（name.exe）●学习的目标：学会C语言的基本语法和语义。初学者编程序感到困难，要循序渐进，遵循先模仿后创造。即先读别人的程序，再试着写程序，逐渐提高。要学会编程序，特别是编写难度较大的程序，需要多方面的 知识、需要专业课和专业基础课的支撑。本课程需要数学和英语方面的知识。后续课程如数据结构等用C语言举例，在工作中，社会上用C语言的地方很多。§1.3C的特点(1)贴近硬件；(2)算符丰富，种类多，不容易记住；(3)数据类型不多但考虑周到，如整型分为：基本的、长的、短的带符号的和不带符号的，实型分为单双精度等；(4)语法简单，语句简洁、紧凑和灵活，包容性强，容易掌握但内涵需要深入理解；(5)支持结构化（顺序、选择和循环）和模块化程序设计；(6)提供大量库函数及编译预处理，方便用户复用，从而提高了效率；(7)指针类型使用突出、独到且具有特色，对初学者有一定难度；(8)为了追求效率，语法语义检查力度相对小，所以编程者责任相对大；(9)程序编制和运行环境要求不高，输入/输出不依赖于外设，可移植性好。§1.4C程序举例P1-1.c最简单的C程序/*ThesmallestCprogram.最简单的C程序*/main(){ }也可以写成如下形式:main(){}main(){}由此可以看出，C的书写是灵活的。P1-2.c主函数调用另一函数voiddoit()/*被调函数（相当于子程序）*/{printf(“HELLOWORLD! ”);}main()/*主调函数（相当于主程序）*/{doit();}P1-3a.c计算圆锥体的体积#definePI3.1416/*定义常量*/main()/*计算圆锥体积*/{intr,h;/*定义整型变量*/floatV;/*定义实型变量*/scanf(“%d%d”,&r,&h);/*输入r和h*/V=PI*r*r*h/3;/*计算体积*/ printf(“r=%d,h=%d,V=%f ”,r,h,V);/*输出体积*/}●常用的几个名词：►关键字（保留字）：共32个，系统规定的有特定含义的小写英语单词。如：int,void和float►函数名：系统和用户给函数起的名字如：main,scanf和printf是系统命名doit是用户命名►字符集：英文字母，数字和专用符号►语句：以分号“；”结尾；►注释：/*注释内容*/►标识符：用户命名选用的符号如：常量，变量，类型和函数名等◆标识符组成规定：字母或下划线开头的字母、下划线或数字序列。如：正确的：r,h,doit,PI,x1,x_1,_123错误的：1x,x+y,ab,-pq◆标识符长度规定：前8个要加以区别（多于8个不算错，现代C规定远远多于8个）◆命名标识符的原则是：合法，“见名识意”，此外还应注意：（1）大小写字母敏感如：ab,aB,Ab和AB是不同的标识符（2）绝对避开关键字（保留字）如：cat,dog,Int是正确的,而int,float是错误的 （3）尽量避开系统选用的标识符，虽然选用是合法的，但它会屏蔽系统的该项功能，从而造成系统功能下降。如：floatsin;这时会认为sin是普通的变量，不再有系统定义的正弦功能。（4）遇有非英文字母，如π,μ，β，γ可以按谐音写成，PI,miu,bata，gama或jama►程序的书写规定：计算机要求：书写自由，合法就行程序员应该：书写规范，有层次感，做到合法、合情、合理。如：p1-3a.c初学者开始要严格训练应该这样写程序。述评：这样的程序是规范的（合法、合情、合理），不过篇幅占的大了一点。学过一段C语言后，初学者也可以这样写程序。如：P1-3b.c上例，书写还算合理，清晰和节约#definePI3.1416main(){intr,h;floatV;scanf(“%d%d”,&r,&h);V=PI*r*r*h/3;printf(“V=%f ”,V);}述评：这样的程序规范（合法，合情，合理），兼顾了清晰和节约，一般C教材和有关书籍采用这种形式。无论何时千万不要写出这样的程序，如： P1-3c.c上例，虽然书写合法但不合理#definePI3.1416main(){intr,h;floatV;scanf(“%d%d”,&r,&h);V=PI*r*r*h/3;printf(“V=%f ”,V);}述评：这样的程序不规范（不合情、不合理但合法）。►移行的规定：一个词、一个数字或一个双符(如>=)不得移行P1-4.c错误移行main(){floata=123.45,b=1/*单词“float”断开*/0.88;/*数字“10.88”断开*/if(a>=b)printf(“a=%d ”,a);/*双符“>=”断开*/elseprintf(“b=%5.2f ”,b);}注释部分：凡是允许有空格的地方都可以写注释，一般形式：/*注释内容*/§1.5算法算法是编程的灵魂，好的算法可以使编程变的简单，程序的执行效率高，有时程序写不出来，其实是算法找不出来。●解题的步骤问题的提出（物理模型） à数学模型à选择合适的算法和计算方法à编程à上机调试à评定结果§1.6算法与程序的关系程序=数据结构+算法§1.7算法的特性有穷性、确定性、有效性和有0个或多个输入、有一个或多个输出。P1-5a.c:计算第一种算法（劣）：执行n次main(){intn,I,sign=1;scanf(“%d”,&n);for(I=1;I<=n;I++){n=n;sign=sign*(-1);I=I;}printf(“sign=%d ”,sign);} p1-5b.c计算第二种算法（优）：经选择后只须执行1次main(){intn,sign;scanf(“%d”,&n);if(n%2==1)sign=-1;elsesign=1;printf(“sign=%d ”,sign);}