《程序设计与问题求解》实验指导书.docx
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《程序设计与问题求解》实验指导书
程序设计与问题求解
实验指导书
《程序设计与问题求解》教改项目组
2015年9月
实验一熟悉上机环境和顺序结构编程
一、实验目的
1.了解和使用VC集成开发环境；
2.熟悉常用的功能菜单命令；
3.掌握C语言中的输入输出；
4. 掌握变量定义和使用；
5. 理解顺序结构程序设计方法。
二、实验内容和步骤
1.熟悉VC环境，练习自己的第一个程序
（1）启动VC环境
选择菜单“开始/程序/MicrosoftVisualStudio6.0/MicrosoftVisualC++6.0”,得到VisualC++6.0启动后的用户界面,如图所示。
（2）创建新文件
单击菜单“文件/新建”，显示对话框。
在此对话框的列表栏中，有“文件、工程、工作区、其他文档”4个选项。
注意系统进入的时候是“工程”一栏被选中，简单起见，我们要用鼠标选中“文件”，会弹出下拉式菜单。
在菜单里用鼠标选中“C++sourcefile”,然后在右边的文件框里填入你要创建的文件名，如eg1_1.cpp.然后点击确定。
（3）在“C++源程序编辑”窗口下编辑C++源程序。
在编辑窗口键入C/C++源程序。
如图所示，键入上面程序。
（4）编译连接和运行源程序
选择菜单项“编译”，出现“编译”的下拉菜单，在该下拉式菜单中选择“编译eg1-1.cpp”菜单项，这时系统开始对当前的源程序进行编译，在编译过程中，将所发现的错误显示在屏幕最下方的“编译”窗口中。
所显示的错误信息中指出该错误所在行号和该错误的性质。
我们可根据这些错误信息进行修改。
编译无错误后，可进行连接生成可执行文件（.exe），这时选择“编译”下拉菜单中的“构件eg1-1.exe”选项。
“编译”窗口出现信息说明编译连接成功，并生成以源文件名为名字的可执行文件（eg1-1.exe）。
执行可执行文件的方法是选择“编译”菜单项中“执行eg1-1.exe”选项。
这时，运行该可执行文件，并将结果显示在另外一个显示执行文件输出结果的窗口中。
（5）关闭工作区，为下个实验做准备。
单击菜单“文件”中的“关闭工作区”选项，关闭工作区。
注意：
这一步很重要，不然其他的程序做不了，所以建议同学们每做完一个实验都要关闭工作区，这样可以一次做多个实验！
！
2．简单的数据输入输出实验
（1）输入下面的程序，运行并分析结果。
（注意：
绝对值函数fabs（x）。
）
#include
#include
intmain（void）
{doublequestion=-45.35,answer;
answer=fabs（question）;
printf（"数%.2f的绝对值是%.2f\n",question,answer）;
}
（2）分析并修改下面程序错误，使之能够正常运行。
错误代码一：
#include
voidmain（）
{inta;
floatb;
scanf（"%d%f",&a,&b）;
doublec;
scanf（"%lf",&c）;
printf（"a=%d,b=%f,c=%lf\n",a,b,c）;
}
错误代码二：
#include
voidmain（）
{inta,b;
intsum;
sum=a+b;
scanf（"%d%d",&a,&b）;
printf（"sum=%d\n",sum）;
}
3．编写程序实现以下功能
1）.输入3个数，求他们的平均值并输出。
（保留2为小数）
2）.计算
的值，并输出结果（保留2为小数）
三、实验报告内容及要求
1．按实验报告要求（样板）撰写并打印实验报告；
2．给出2
（1）的实验结果，（如有和自己预期的结果不一致的要分析）；
3．说明2
（2）错误原因，给出正确的源程序代码并运行结果输出数据；
4．实验中遇到的问题和解决问题的方法。
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-else和switch语句的使用方法；
3.掌握分支结构程序设计。
二、实验内容
1.选择结构编程示例
year是闰年，即year能被4整除但不能被100整除，或year能被400整除。
从键盘读入一个年份，然后输出其是否为闰年。
具体代码如下：
#include
voidmain（）
{
intyear;
printf（"请输入年份：
"）;
scanf（"%d",&year）;
if（（year%4==0&&year%100!
=0）||（year%400==0））
{
printf（"闰年！
"）;
}
else
{
printf（"不是闰年！
"）;
}
}
2.分析并修改下面程序错误，使之能够正常运行。
错误代码一：
下面的这个程序是当a和b的值相等的情况下输出“a和b相等”，而a与b的值不相等的话无输出。
#include
voidmain（）
{
inta=5,b=6;/*或inta=5,b=5;*/
if（a==b）;
{
printf（"a和b相等\n"）;
}
}
错误的代码二：
下面的这个程序是当a和b的值相等的情况下a与b的值同时增加1，而a与b的值不相等的话，二者的值保持不变。
#include
voidmain（）
{inta=5;/*或inta=6*/
intb=6;
if（a==b）
a++;
b++;
printf（"a=%d,b=%d",a,b）;
}
3．编写程序实现以下功能
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cmath.h
三、实验报告内容及要求
1．按实验报告要求（样板）撰写并打印实验报告；
2．分析2中的程序错误，修改后运行并写出结果；
3.给出3中的源代码及输入输出结果截图；
4．实验中遇到的问题和解决问题的方法。
实验三循环结构程序设计
（一）
一、实验目的
1.掌握循环程序设计思想；
2.掌握三种循环结构程序的写法；
2.能熟练适当使用三种循环结构进行循环程序的编写。
二、实验内容
1.循环结构编程示例
要求编程计算1到100的和并输出，具体代码如下：
#include
voidmain（）
{
inti;
intsum=0;//和的初值很重要
for（i=1;i<=100;i++）
{
sum+=i;
}
printf（"sum=%d\n",sum）;
}
2.分析并修改下面程序错误，使之能够正常运行。
错误代码如下：
该程序用于求从1到100的整数和。
#include
voidmain（）
{
inti=1;
intsum=0;
while（i<=100）;
{
sum+=i;
}
printf（"sum=%d\n",sum）;
}
3．编写程序实现以下功能
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）.从键盘输入一批学生的成绩（以负数为结束标志），计算平均分，并统计不及格成绩的个数。
3）.从键盘输入任意字符（直到输入字符q或Q时退出），分别统计输出一共有多少个数字，多少个小写字母，多少个大写字母及多少个除上述以外的其他字符的个数。
（注意：
这里最后一个q或Q也要计算在内！
）
三、实验报告内容及要求
1．按实验报告要求（样板）撰写并打印实验报告；
2．分析2中的程序错误，修改后运行并写出结果；
3.给出3中的源代码及输入输出结果截图；
4．实验中遇到的问题和解决问题的方法。
实验四循环结构程序设计
（二）
一、实验目的
1.学习和掌握二重循环结构编程；
2.学习和使用基础算法--枚举算法
二、实验内容
1.二重循环结构编程示例
要求按如下数字形状输出，代码有错误，请修改正确。
1
123
12345
1234567
代码如下：
#include
intmain（）
{
inti,j;
for（i=1;i<=4;i++）
{
for（j=1;j<=i;j++）
{
printf（“%d”,j）;
}
printf（“\n”）;
}
}
2．编写程序实现以下功能
1）编写程序，打印99乘法表
2）将一面额为10元倍数的整钱（<=100元）换成1元、2元和5元的零钱组合（每种面值都要有）。
输入要换的面额（如10元），输出所有可能的换法（如2种）。
进阶：
若希望换出来的零钱数量越少越好，怎么修改程序可以很快得到最优方案？
3）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
Inputwords:
Thesumoftheoddnumbers.
Count=6
三、实验报告内容及要求
1．按实验报告要求（样板）撰写并打印实验报告；
2．分析1中的程序错误，修改后运行并写出结果；
3.给出2中的源代码及输入输出结果截图；
4．实验中遇到的问题和解决问题的方法。
实验五有序数据程序设计
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.改正下列程序错误，使之完成规定的功能：
错误代码一：
该程序统计数组元素之和并输出。
#include
voidmain（void）
{
inta[5]={5,4,3,2,1};
inti;
intsum=0;
for（i=1;i<=5;i++）
{
sum=sum+a[i];
}
printf（"sum=%f\n",Sum）;
}
2.编写程序实现以下功能
（1）随机产生N个正整数（10<Ν≤20）存入数组a中，输出a中的最大值，最小
值及求出其平均值（保留两位小数）。
Rand（）#include
（2）餐饮服务质量调查打分
某公司的主管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。
GradeCountHistogram
15*****
210**********
37*******
...
103***
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{
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（选做）
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。
17
24
1
8
15
23
5
7
14
16
4
6
13
20
22
10
12
19
21
3
11
18
25
2
9
三、实验报告内容及要求
1．按实验报告要求（样板）撰写并打印实验报告；
2．分析1中的程序错误，修改后运行并写出结果；
3.给出2、3中的源代码及输入输出结果截图；
4．实验中遇到的问题和解决问题的方法。
实验六模块化程序设计
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（模块）间传递数据的方法；
二、实验内容
1．改正下列程序错误，使之完成规定的功能
输入两个数，输出其中较大的数，错误代码如下：
intmax（inta,b）;
{
if（a>b）
max=a;
else
max=b;
returnmax;
}
voidmain（）
{
intmax,x,y;
printf（"输入两个整数，用空格隔开：
"）;
scanf（"%d%d",&x,&y）;
max=max（x,y）;
printf（"max=%d\n",max）;
}
2．编写简单编程题
（1）求
，其中n的值由键盘输入。
要求：
定义和调用函数doublefact（inta）;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）编写程序，给小学生出加法运算题，然后判断学生输入的答案对错与否，并统计得分。
功能：
连续出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“Notcorrect!
”，不给机会重做，10道题做完后，按每题10分统计总得分和错误题数，然后输出总分和做错的题数。
编程要求：
●较好的用户输入输出提示
●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。
intAddTest（inta,intb） ;
●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。
３．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“Notcorrect!
”，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、实验报告内容及要求
1．按实验报告要求（样板）撰写并打印实验报告；
2．分析1中的程序错误，修改后运行并出结果截图；
3.给出2、3中的源代码及输入输出结果截图；
4．实验中遇到的问题和解决问题的方法。
实验七结构体与文件程序设计
一、实验目的
1．学习掌握结构化数据的编程使用
2．文本文件的数据输入和存储
3．通过从文件读入结构化数据和写回文件来编写实际应用程序
二、实验内容
1.改正下列程序错误，使之完成规定的功能
程序实现输出图书的名字和单价，错误代码如下：
#include
structbook
{
floatprice;//价格
charname[10];//名字
}
voidmain（void）
{
structbookmyBook;
myBook={5.6,"theworldisflat"};
printf（"bookname=%s,bookprice=%f",myBook.name,myBook.price）;
}
2.编写程序实现以下功能
（１）设计一个保存学生成绩信息的结构，包括学号、姓名、课程名、平时成绩、考试成绩、总评成绩。
分别用函数实现以下功能：
①输入n个学生的信息（平时和考试成绩）
②要求计算并输出学生的总分（平时２０％，考试８０％）并输出；
输出总分最高和最低的学生信息。
（２）从键盘输入n（n<10）本书的名称和单价并存入结构数组中，按照单价从高到低的顺序进行排序并输出。
（选作题）
①编写函数实现排序过程；
②在主函数中输入数据，调用排序函数排序后返回主函数输出排序结果。
（３）文件编程
先用记事本在当前目录下创建一个data.txt文件，在里面输入保存编程（１）中的学生成绩（平时及考试成绩），存盘关闭；然后写一个程序来打开这个文件，计算总分后显示在屏幕上，同时输出到结果文件T_data.txt文件中。
三、实验报告内容及要求
1．按实验报告要求（样板）撰写并打印实验报告；
2．分析1中的程序错误，修改后运行并出结果截图；
3.给出2、3中的源代码及输入输出结果截图；
4．实验中遇到的问题和解决问题的方法。
实验八指针程序设计
一、实验目的
1．掌握变量的指针使用方法
2．掌握通过指针传递数组的方法
3.掌握指针与数组和函数编程的应用方法
4．学习和掌握基本的递归的程序设计方法
二、实验内容
1.改正下列程序错误，使之完成规定的功能
程序实现：
将字符串s连接到t的后面。
如输入Birthday和Happy，则程序输出HappyBirthday。
#include
voidmystrc（chars,chart）;
intmain（）
{ chars[80],t[80];
gets（s）;gets（t）;
mystrc（s,t）;
puts（t）;
return0;
}
voidmystrc（chars,chart）;
{ while（*t!
=0）t++;
while（*t=*s）;
}
2.编写程序实现以下功能
（1）．main函数带命令行参数的使用
假设程序编译后生成的可执行文件为mycal.exe.。
在命令行提示符下，通过在windows开始菜单执行cmd命令，出现：
c:
\>，键入mycal100＋200运行的结果为300；键入mycal100＊200运行的结果为20000等。
（2）．字符串合并
输入两个已经按从小到大顺序排列好的字符串，编写一个合并两个字符串的函数，使合并后的字符串，仍然是从小到大排列。
如：
输入1223aabcc和233abbdkm
输出：
1222333aaabbbccdkm
编程要求：
a）较好的用户输入输出提示
b）先用普通数组编程方式编写，测试好后改用指针方式逐个访问字符数组元素
三、实验报告内容及要求
1．按实验报告要求（样板）撰写并打印实验报告；
2．分析1.中的程序错误，修改后运行并出结果截图；
3.给出2.中的源代码及输入输出结果截图；
4．实验中遇到的问题和解决问题的方法。
实验九简单有序表程序设计
一、实验目的
1．掌握指针与内存地址的关系
2．掌握通过指针动态申请和释放内存的编程方法
3．学习和掌握单向链表的基本操作
二、实验内容
1．调试示例
输入若干学生的信息（学号、姓名、成绩），当输入学号为0时结束，用单向链表组织这些学生信息后，再按序输出。
#include
#include
#include
structstud_node
{
intnum;
charname[20];
intscore;
structstud_node*next;
};
intmain（）
{
structstud_node*head,*tail,*p;
intnum,score;
charname[20];
intsize=sizeof（structstud_node）;
head=tail=NULL;
printf（“inputnum,nameandscore:
\n”）;
scanf（“%d”,&num）;
while（num!
=0）
{
p=malloc（size）;
scanf（“%s%d”,name,&score）;
p->num=num;
strcpy（p->name,name）;
p->score=score;
p->next=NULL;
tail->next=p;
tail=p;
scanf（“%d”,&num）;
}
for（p=head;p->next!
=NULL;p=p->next）
printf（“%d%s%d\n”,p->num,p->name,p->score）;
return0;
2．简单有序链表的创建和查询修改
（1）建立一个单链表21315271118，并输出该链表；
（2）输入序号n，查找序号为n的结点，并输出；
（3）输入值x，查找值为x的结点，并输出；
（4）插入结点:
输入序号n和值x。
在序号为n的结点后插入x，并输出该链表；
（
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