作弊是否很有诱惑性 ?

作弊是否很有诱惑性 ?

• 上堂课已经讲了– 作弊是有记录的– 心理系很多同学集体作弊，让人震惊– 下次再让抓到作弊，就不客气了

• 作业不一定在两个小时里都能完成

• 答疑没有一个人？

C 语言高级编程（第一部分）数组与算法 I

北京大学信息科学技术学院

关于宏

形式：#define PI 3.14159

宏名（一般用大写，以区别一般变量）

宏体（可以是一个复杂

的表达式）

作用与意义 1.在源程序中，用简单的宏名指代复杂的宏体 2.程序更加直观

形式：#define PI 3.14159

注意： 1.#define 可出现在程序的任一行 2.宏的作用范围：由宏定义开始到程序末尾之间的区域 3.宏定义不是 C 语句，不必在行尾加分号

#define PI 3.141593; #include <stdio.h> int main( ) ｛

double S; S = PI - PI; printf(“%lf\n”, S);

return 0; ｝

S 的值是多少？

按下 build 后 … …源文件

可执行程序

预编译编译连接

没有宏的源文件

二进制代码

#define PI 3.141593;

int main( ) ｛

double S;

S = PI - PI;

return 0;

｝

预编译

int main( ) ｛

double S;

S = 3.141593; - 3.141593;;

return 0;

｝

把源程序中的所有 PI 替换为 3.141593;

源文件没有宏的

源文件

int main( ) ｛

double S;

S = 3.141593; - 3.141593;;

return 0;

｝int main( ) ｛

double S;

S = 3.141593;

- 3.141593;

;

return 0;

｝

错误 :

使用宏定义常量时，在结尾加 ;

#define PI 3.14159;int main( ) ｛

return 0;

｝

#define PI 3.14159 int main( ) ｛

return 0;

｝✕ ✓

宏定义其他例子：

// 整数常量#define MAX 200

几个例子

#include <stdio.h>int main(){

int a, b;int e;

scanf("%d", &a);scanf("%d", &b);

………………

printf("%d %d\n", a, b);

return 0;}

程序填空，要求：输出的两个数值按照从小到大的顺序排列


int a, b;int e;

scanf("%d", &a);scanf("%d", &b);

if(a > b){e = a;a = b;b = e;

}

printf("%d %d\n", a, b); return 0;

}


int a, b, c;int e;

scanf("%d", &a);scanf("%d", &b);scanf("%d", &c);

………………

printf("%d %d\n", a, b, c);

return 0;}

程序填空，要求：输出的 3 个数值按照从小到大的顺序排列


int a, b, c;int e;scanf("%d", &a);scanf("%d", &b);scanf("%d", &c);if(a > b){

e = a;a = b;b = e;

}if(b > c){

e = b;b = c;c = e;

}

if(a > b){e = a;a = b;b = e;

}

printf("%d %d %d\n", a, b, c);

return 0;}

如果要求：1. 接收用户输入的 10 个数值2. 输出的 10 个数值按照从小到大的顺序排列

难道需要这样定义 10 个变量吗？int a, b, c, d, e, f, g, h, i, j;

如果要输入更多的数值呢？！有没有一种更简便的方式，可以一次定义一组变量？

数组

数组是什么？数组是一组变量

数组是一组具有编号的、类型相同的变量

数组是一组类型相同的变量

如何声明一个数组

int sz[10];

数组的类型数组名数组中变量的数目

必须是一个常量

数组中变量的编号

int sz[10];

数组中变量的编号

从 0 开始；到数组的长度－ 1 结束

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

如何访问数组中的变量int sz[10];

sz[0] = 1;sz[1] = 3;sz[2] = 7;…sz[8] = 16;sz[9] = 12;

…sz[2]…;

数组名

变量编号

数组变量赋值的一种特殊方式

• 声明时赋值

int sz[5] = ｛ 12, 3, 7, 28, -2 ｝ ;

访问数组中变量的一种常见方式

int sz[10];int i;…i =…;sz[i] = ……

i 的值可以根据需要变化


int sz[10];int i;

for( ; ; ){ ;

}

for(i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", sz[i]);

}

return 0;}

程序填空，要求：1. 接收用户输入的 10 个数字2. 存放在数组 sz 中


int sz[10];int i;

for( i=0 ; i < 10 ; i++){

scanf("%d", &(sz[i]));

}

for(i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", sz[i]);

}

return 0;}

数组的遍历通过循环结构

正向遍历#define LEN 10int sz[LEN];

for(int i = 0; i < LEN; i++){… sz[i] …

}

反向遍历

for(int i = LEN-1; i >= 0; i--){… sz[i] …

}

#define LEN 10int sz[LEN];

通过遍历实现对数组变量的控制台赋值

for(int i = 0; i < LEN; i++){scanf(“%d”, &(sz[i]));

}


通过遍历实现对数组变量的控制台输出

for(int i = 0; i < LEN; i++){printf(“%d\n”, sz[i]);

}


数组的应用示例当程序要处理

一组类型相同、含义类似的数据时，应该使用数组

游戏：过年抽奖• 一个村庄，有 128 个村民• 村长对村民说：– 今年村里出现了财政盈余 M 元；– M 是 2000 － 3000 之间的一个整数– 准备通过抽奖的方式把钱发给村民

• 游戏规则如下：– 每个村民上报一个在 2000 － 3000 元之间的整数– 如果有人上报的数字和 M 相等，就把钱发给这些人

• 如果只有一个村民猜对，就把 M 元钱全部发给他• 如果有多个人村民猜对，就把 M 元钱平均分配给这些村民• 如果没有人猜对，财政盈余转为下年度开支

村长邀请我们编写一个程序，实现村里财政盈余的自动分配

编程的基本思路• 定义一个数组存放所有村民上报的数据• 定义一个数组存放获奖者的编号（幸运者数组）• 定义一个整数存放获奖者人数• 对村民从 0开始编号（最后一个编号是 127）• 村民按照编号顺序上报数字；程序将村民上报的数字

存放在对应编号的数组变量中。• 遍历村民上报的数字，若上报数字与幸运数相等，则

– 将村民编号按顺序添加到幸运者数组中；– 并将获奖者人数加 1

• 最后，打印出获奖者编号和获得的奖金数额

#define LUCKY_M 2345 // 财政盈余#define POPULATION 128 // 村民数量int main( ){ int people[POPULATION]; // 记录所有村民上报数字的数组 int luckyPeople[POPULATION]; // 幸运者数组，记录获奖者编号，为什么和村民一样多？ int i, nLucky=0; // 循环变量，获奖者人数 for (i=0; i<POPULATION; i++) { scanf(“%d”, &(people[i])); // 读入村民报的数字，数组下标就是村民的编号 } for (i=0; i<POPULATION; i++) { if ( people[i] == LUCKY_M ) { luckyPeople[nLucky] = i; nLucky ++; } } if (nLucky > 0){ for (i=0; i<nLucky; i++){ // 输出获奖者编号及所获奖金数额 printf("%d %d\n", luckyPeople[i], LUCKY_M / nLucky); } return 0; } return -1;}

利用数组，对一组数据进行排序显然，不能采用简单的比较。需要有更有效的方法。

1. 冒泡排序法2. 选择排序法

排序的基本方法如何把大象关在冰箱里 ?

• 分 3步：– 第一步：打开冰箱门 ;

– 第二步：把大象推进冰箱 ;

– 第三步：关上冰箱门 ;

http://www.pcpop.com/pp/87095_191865.html

• 分 8 个步骤进行– 第 1步：把第 1 大的数放在变量 sz[7] 中；

– 第 2步：把第 2 大的数放在变量 sz[6] 中；


– 第 4步：把第 4大的数放在变量 sz[4] 中；





排序的基本方法int sz[LEN]; // ＃ define LEN 8

编号排序前的值

排序后的值

0 16 11

1 15 12

2 14 13

3 18 14

4 17 15

5 13 16

6 12 17

7 11 18

排序的基本方法

• 分 8 个步骤进行









int sz[LEN]; // ＃ define LEN 8

• LEN 个数，分 LEN 个步骤进行

– 第 1步：把第 1 大的数放在变量 sz[LEN-1] 中；



– 第 4 步：把第 4大的数放在变量 sz[LEN-4] 中；



– …

– 第 LEN步：把第 LEN 大的数放在变量 sz[LEN-LEN] 中；

抽象

排序的基本方法• LEN 个数，分 LEN 个步骤进行– 第 1步：把第 1 大的数放在变量 sz[LEN-1] 中；






– …

– 第 LEN步：把第 LEN 大的数放在变量 sz[LEN-LEN] 中；


对数组 int sz[LEN]进行排序，可以分为 LEN 个步骤进行。

第 k 步：把第 k 大的数放在变量 sz[LEN-k] 中；

（ K=1, 2, 3, 4, …, LEN-1, LEN ）

int e;for(int i = 0; i < LEN - 1; i++){

if(sz[i] > sz[i+1]){e = sz[i+1];sz[i+1] = sz[i];sz[i] = e;

}}

用冒泡法作第 1步：把第 1 大的数放在变量 sz[LEN-1] 中；



}}

用冒泡法作第 2 步：把第 2 大的数放在变量 sz[LEN-2] 中；



}}

用冒泡法作第 3 步：把第 3 大的数放在变量 sz[LEN-3] 中；

int e;for(int i = 0; i < LEN - k; i++){


}}

用冒泡法作第 k 步：把第 k大的数放在变量 sz[LEN-k] 中；

用冒泡法对数组 int sz[LEN] 进行排序

int e;for(int i = 0; i < LEN - k; i++){


}}


int e;

for(int i = 0; i < LEN - k; i++){if(sz[i] > sz[i+1]){

e = sz[i+1];sz[i+1] = sz[i];sz[i] = e;

}}


int e;


e = sz[i+1];sz[i+1] = sz[i];sz[i] = e;

}}

用冒泡法对数组 int sz[LEN] 进行排序int e;

for(;;){for(int i = 0; i < LEN - k; i++){


}}

}


for(int k = ; k <= ; k++){for(int i = 0; i < LEN - k; i++){


}}

}


for(int k = 1 ; k <= ; k++){for(int i = 0; i < LEN - k; i++){


}}

}


for(int k = 1 ; k <= LEN ; k++){for(int i = 0; i < LEN - k; i++){


}}

}


int e;for(int k = 1 ; k <= LEN ; k++){


e = sz[i+1];sz[i+1] = sz[i];sz[i] = e;

}}

}

对该算法进行测试编写一个程序：1. 从控制台输入一组数据，并将其存放一个数组中；2. 用左侧算法进行排序；3.打印出排序结果；

选择排序法


对数组 int sz[LEN]进行排序，可以分为 LEN 个步骤进行。

第 k 步：把第 k 大的数放在变量 sz[LEN-k] 中；

（ K=1, 2, 3, 4, …, LEN-1, LEN ）

用选择法作第 1步：把第 1 大的数放在变量

sz[LEN-1] 中；int maxIndex, e;maxIndex = 0;for(int i = 0; i <= LEN-1; i++){

if(sz[i] > sz[maxIndex]){maxIndex = i;

}}if(maxIndex != LEN-1){

e = sz[maxIndex];sz[maxIndex] = sz[LEN-1];sz[LEN-1] = e;

}

用选择法作第 2 步：把第 2 大的数放在变量





}

用选择法作第 3 步：把第 3 大的数放在变量





}

用选择法作第 k 步：把第 k大的数放在变量

sz[LEN-k] 中；int maxIndex, e;maxIndex = 0;for(int i = 0; i <= LEN-k; i++){


}}if(maxIndex != LEN-k){

e = sz[maxIndex];sz[maxIndex] = sz[LEN-k];sz[LEN-k] = e;

}

用选择法对数组 int sz[LEN] 进行排序；

int maxIndex, e;maxIndex = 0;for(int i = 0; i <= LEN-k; i++){




}

用选择法对数组 int sz[LEN] 进行排序；int maxIndex, e;

maxIndex = 0;for(int i = 0; i <= LEN-k; i++){




}


maxIndex = 0;for(int i = 0; i <= LEN-k; i++){




}


for(;;){maxIndex = 0;for(int i = 0; i <= LEN-k; i++){




}}


for(int k = ; k <= ; k++){maxIndex = 0;for(int i = 0; i <= LEN-k; i++){




}}


for(int k = 1 ; k <= LEN; k++){maxIndex = 0;for(int i = 0; i <= LEN-k; i++){




}}


for(int k = 1 ; k <= LEN; k++){maxIndex = 0;for(int i = 0; i <= LEN-k; i++){




}}

对该算法进行测试编写一个程序：1. 从控制台输入一组数据，并将其存放一个数组中；2. 用左侧算法进行排序；3.打印出排序结果；

一些问题的程序求解

问题 1 ：判断某一年份是否是闰年

什么是闰年？

闰年的充分必要条件是：“年份能被 400 整除”

或者“年份能被 4整除，但不能被 100 整除”

int main(){int year;scanf(“%d”, &year);if(year%400 == 0 ||(year%4==0 && year%100!=0)){

printf(“%d is RuiNian.”, year);} else{

printf(“%d not RuiNian.”, year);}

return 0;}

判断闰年的函数

int isRunNian(int year){int result;if(year%400 == 0 ||(year%4==0 && year%100!=0)){

result = 1;} else{

result = 0;}

return result;}

问题 2 ：给定一个年月日，

判断这一天是这一年的第几天

求解思路• step1: –将该日所在月份之间的所有月份的天数加起来；–并存入一个变量中；

• step2 ：–将该日的日期号加入这个变量中；

• step3 ：– 输出该变量；

int main(){int year, month, day, total;scanf(“%d %d %d”, &year, &month, &day);total = 0;for(int i = 1; i < month; i++){ //step1

if(i==1||i==3||i==5||i==7||i==8||i==10||i==12){total += 31;

} else if (i == 4 || i ==6 || i == 9 || i==11){total += 30;

} else if(i == 2){if(isRunNian(year)){

total += 29;} else {

total += 28;}

}}total += day; //step2printf(“%d\n”, total); //step3

return 0;}

求解某一日期是当年的第几天的函数int DiJiTian(int year, int month, int day){

int result = 0;for(int i = 1; i < month; i++){ //step1

if(i==1||i==3||i==5||i==7||i==8||i==10||i==12){result += 31;

} else if (i == 4 || i ==6 || i == 9 || i==11){result += 30;

} else if(i == 2){if(isRunNian(year)){

result += 29;} else {

result += 28;}

}}result += day; //step2return result;

}

问题 3 ：计算细菌数量

1. 假设细菌的数量每天成倍增长2. 给定一个开始日期和细菌数量3. 给定一个终止日期求终止日期时的细菌数量

求解思路• step1:–计算开始日期和终止日期之间的天数；

• step2:–计算细菌数量；

• step3:–打印出细菌数量；

int main(){int year, m1, d1, num, m2, d2;scanf(“%d %d %d %d %d %d”, &year, &m1, &d1, &num, &m2, &d2);

int days = DiJiTian(year, m2, d2) - DiJiTian(year, m1, d1);int result = num;

for(int i = 0; i <= days; i++){result *= 2;

}

printf(“%d\n”, result);

return 0;}

课堂作业

编写程序，实现下述功能：1, 从控制台输入两个年月日2 ，调用 DiJiTian函数计算这两个日期之间相隔几天3 ，向控制台输出结果

请同学们拿出笔和纸，1. 写下姓名和学号；2. 写下满足上述要求的程序；

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