C语言课件第14章.ppt

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1、第 14章 C语言程序设计实例,实例一 成绩处理程序实例二 电子词典程序实例三 野人渡河程序,实例一 成绩处理程序,1.问题描述 进行若干个学生、若干门课程的成绩处理，要求计算：(1)每门课程的平均分和方差。(2)每个学生的总分、平均分及方差。(3)按总分对学生由高分到低分排序。,2.数据说明(1)学生人数假定不超过1000人，课程门数假定不超过30门，分别用符号常量N、M描述。(2)实际学生人数、实际课程门数分别用整型量n、m描述。(3)M门课程名称用二维字符数组sname描述。(4)学生数据考虑学号num、姓名name、M门课程成绩，用结构体stt描述。M门课程成绩用一维数组score描述

2、。N个学生数据用结构体数组sta描述。,(5)每门课程的平均分和方差分别用一维实型数组avs1、sus1描述。(6)每个学生的总分、平均分及方差分别用一维实型数组total、avs2和实型量sus2描述。(7)排序结果引入一序号数组sort保存。以上变量定义为全局变量，同时利用这些变量在函数之间传递数据。(8)数据源文件、处理结果文件分别用字符指针变量ps、pt与文件指针变量fps、fpt描述。,(9)引入中间整型变量i、j、k，i用于循环中控制学生，j用于循环中控制课程，k对应总分最高的学生序号。(10)数据源文件前面存放学生实际学生人数、实际课程门数与课程名称；处理结果文件中学生数据增加总

3、分、平均分及名次，课程的平均分和方差、学生的平均分和方差存放于文件的最后。,3算法分析(1)整个程序由主控模块main()、输入模块input()、每门课程的平均分和方差计算模块asfun()、每个学生的平均分及方差计算模块tasfun()、排序模块sortfun()、输出模块output()六个模块组成。各模块之间顺序执行。(2)实际学生人数n、实际课程门数m、原始成绩数据由键盘输入或从磁盘数据文件读取。,(3)原始成绩数据由键盘输入时，将送磁盘文件SCORE.DAT保存。(4)方差计算公式为数据平方和的平均值减去数据平均值的平方。方差大，表示数据相互之间差别较大；方差小，表示数据相互之间差

4、别较小。(5)排序采用选择排序方法，利用序号数组保存学生名次，无需交换数据。(6)处理结果与原始成绩数据合并后用另一磁盘文件STUDEN.DAT保存。,4.参考程序include stdio.hinclude math.hdefine N 1000define M 30void input（）；void asfun（）；void tasfun（）；void sortfun（）；void output（）；,int n，m；struct sttint num；char*name；float scoreM；staN；char snameM16；float avs1M，svs1M；float tot

5、alN，avs2N，svs2；int sortN；,main（）/*主控函数*/clrscr（）；input（）；asfun（）；tasfun（）；sortfun（）；output（）；,void input()/*获取数据*/char ch；int i，j；char*ps；FILE*fps；printf(请选择数据源(K键盘输入 F磁盘文件读取)：n)；ch=getch()；switch(ch)case K：/*数据从键盘输入*/case k：printf(请输入实际学生人数：)；scanf(%d，&n)；printf(请输入实际课程门数：)；,scanf(%d，&m)；if(n1000|m

6、30)printf(数据无效!)；exit(0)；printf(请输入%d门课程名称：，m)；for(j=0；jm；j+)scanf(%s，snamej)；for(i=0；in；i+)printf(请输入第%d个学生学号，姓名，%d门课程成绩：，i+1，m)；scanf(%d%s，&stai.num，stai.name)；for(j=0；jm；j+)scanf(%f，&stai.scorej)；,ps=SCORE.DAT；/*送磁盘文件保存*/if(fps=fopen(ps，wb)=NULL)printf(文件建立错误!)；exit(0)；fwrite(&n，2，1，fps)；fwrite(&

7、m，2，1，fps)；fwrite(sname，16，m，fps)；fwrite(sta，sizeof(struct stt)，n，fps)；fclose(fps)；break；case F：/*数据从磁盘文件读取*/case f：,printf(“请输入数据文件名：”)；scanf(%s，ps)；if(fps=fopen(ps，rb)=NULL)printf(文件打开错误!)；exit(0)；fread(&n，2，1，fps)；fread(&m，2，1，fps)；fread(sname，16，m，fps)；fread(sta，sizeof(struct stt)，n，fps)；fclose(

8、fps)；break；,defautl：printf(数据源选择错误!)；exit(0)；void asfun()/*计算每门课程的平均分和方差*/int j；float tM，tsM；for(j=0；jm；j+)tj=0；tsj=0；for(i=0；in；i+),tj+=sta i.scorej；tsj+=sta i.scorej*sta i.scorej；avs1j=tj/n；sus1j=tsj/n-avs1j*avs1j；void tasfun()/*计算每个学生的总分、平均分和方差*/int i，j；float ta=0，ts=0；for(i=0；in；i+)totali=0；,for

9、(j=0；jtotalk)k=j；sorti=k+1；,void output()/*输出数据*/int i，l，j；int is；char*pt；FILE*fpt；clrscr()；/*输出数据送屏幕*/printf(%d个学生%d门课程成绩数据如下：n)；printf(学号 姓名)；for(j=0；jm；j+)printf(%16s，snamej)；printf(|总分 平均分 名次n)；for(i=0；in；i+)for(l=0；ln；l+),if(sortl=i+1)is=l；printf(%8d%12s，stais.num，stais.name)；for(j=0；jm；j+)prin

10、tf(%16.2f，stais.scorej)；printf(|%8.2f%8.2f%6dn，totalis，avs2is，sortis)；printf(课程平均分)；for(j=0；jm；j+)printf(%16.2f，avs1j)；printf(n)；printf(方差)；for(j=0；jm；j+)printf(%16.2f，sus1j)；,printf(%16.2n，sus2)；pt=STUDENT.DAT；/*输出数据送磁盘*/if(fpt=fopen(pt，wb)=NULL)printf(文件建立错误!)；exit(0)；fwrite(&n，2，1，fpt)；fwrite(&m，

11、2，1，fpt)；fwrite(sname，16，m，fpt)；for(i=0；in；i+)fwrite(&stai，sizeof(struct stt)，1，fpt)；fwrite(&totali，4，1，fpt)；fwrite(&avs2i，4，1，fpt)；,fwrite(&sorti，2，1，fpt)；fwrite(avs1，4，m，fpt)；fwrite(&sus2，4，1，fpt)；fclose(fpt)；,5.几点说明(1)数据源文件可用字处理软件直接建立。(2)程序的实现可以不用数组，而用链表。(3)函数之间数据可改用参数传递。(4)处理结果还可考虑打印输出。(5)流程图请读者

12、画出。(6)所做的数据与算法分析可转化成本程序的简单技术文档。,实例二 电子词典程序,1.问题描述 在计算机中建立有限规模的电子英汉词典（文件），利用程序实现电子英汉词典的查找与增、删、改等维护。,2.数据说明(1)对单词和释义字符串长度的限定分别为不超过20个与40个字符，词条数限定为不超过1000条。(2)单词数组words，字符串数组。释义数组expls，字符串数组。词典中词条总数len，整型变量。(3)标志变量flag，在主函数中为0则执行菜单，为1则退出程序；在进入词典操作命令后，为1则继续执行同一命令，为0则退回到菜单。以上变量定义为全局变量。,(4)命令序号num，整型。在mai

13、n（）函数中用于散转执行对应操作。(5)一维字符数组（字符串）word在lookup（）函数中为待查单词，在insert（）函数中为r待插入单词，在delete（）函数中为待删除单词，在modify（）函数中为待修改单词，在display（）函数中为待显示单词。(6)一维字符数组（字符串）expl为待插入释义或待改成的释义。(7)在search1（）和search2（）中，正整数l，查找下限，形参；正整数r，查找上限，形参；正整数m，中点位置，计算得到。,3.算法分析,(1)执行该程序要求在磁盘上有一个词典文件，可使用任何中文编辑软件生成。其内容是每行对应一个词条，每词条包括用若干空格符分开两

14、个字符串，前一个是单词字符串（英文），后一个是释义字符串（中文），使用分号作为多个释义的分隔符（无空格）。事实上，即使该文件内无一词条，也可用本程序在线生成所需词典，但必须有一个已存在的合乎上述格式的，哪怕是空白的文件。,(2)采用菜单工作方式。在一个操作命令执行之后，程序询问是否继续执行该命令。如输入y或Y，则重复同一操作，不退回到菜单；如输入其它信息，则回到菜单等待另一次选择。仅当选择退出操作时，程序会询问是否将修改后的词典存盘，并根据用户的选择存盘或不存盘退出。,(3)除主函数之外，程序包含其它 11 个函数：input（file）：从文件file中读入词典各词条的单词和释义分别到字串数

15、组words和expls中。对每个字符串长度进行检查，发现非法长度后会显示出错信息并退出程序。menu（）：显示控制菜单。lookup（）：查询一个单词的释义。insert（）：在词典中适当位置插入一个给定词条的单词和释义。delete（）：从词典中删去一个词条的单词和释义。modify（）：修改词典中给定单词的释义。display（）：显示词典中在给定单词前后的部分词条的单词和释义。,quit（）：在询问是否要存盘之后退出程序。search1（l，r，word）:在单词数组words的1r位置中查找给定单词word的位置。查到，返回该位置；查不到返回-1。分别由lookup（）、delete

16、（）、modify（）和display（）调用。search2（1，r，word）:在单词数组words的1r位置中查找给定单词word的插入位置。查到，返回该位置；查不到，不必插入，返回-1。分别由insert（）和display（）调用。continue（）:询问用户是否继续执行词典的操作。除了退出，查询、插入、删除、修改、显示均调用该函数。,4.参考程序,include stdio.hinclude string.hdefine MAXLEN 1000define STRLEN1 20define STRLEN2 40void menu（）；void input（）；void looku

17、p（）；void insert（）；void delete（）；void modify（）；void display（）；void quit（）；,int search1（）；int search2（）；void continue（）；char*wordsMAXLEN，*explsMAXLEN；int len，flag=0；main（）/*主控函数*/char*file；int num；printf（请输入词典文件名：n）；scanf（%s，file）；input（file）；while（！flag）menu（）；,scanf（%d，&num）；switch（num）case 1：lookup

18、（）；break；case 2：insert（）；break；case 3：delete（）；break；case 4：modify（）；break；case 5：display（）；break；case 6：qiut（file）；break；default：printf（选择错，按任一键返回菜单！）；getch（）；,void input（file）/*读取词典*/char file；int i；FILLE*fp；char strSTRLEN1；if（fp=fopen（file，r）=NULL）printf（不能打开文件%s！，file）；exit（0）；i=0；fscanf（fp，%s，s

19、tr）；while（！feof（fp）,strcpy（wordsi，str）；fscanf（fp，%s，explsi+）；fscanf（fp，%s，str）；len=i；fclose（fp）；void menu（）/*菜单*/clrscr（）；printf（电子词典程序n）；printf（nn1-单词查询n）；printf（2-增加词条n）；,printf（3-删除词条n）；printf（4-修改词条n）；printf（5-显示词条n）；printf（6-退出nnn）；printf（nn请选择（16）n）；void lookup（）/*查找单词释义*/char wordSTRLEN1；int

20、i；flag=1；while（flag）printf（请输入查询单词：）；scanf（%s，word）；i=search1（0，len-1，word）；,if（i=-1）printf（无此单词！n）；else printf（%sn，explsi）；continue（）；void insert（）/*插入*/char wordSTRLEN1，explSTRLEN2；int i，j；flag=1；while（flag）printf（请输入待插入的单词和释义：）；scanf（%s%s，word，expl）；,i=search2（0，len，word）；if（i=-1）printf（已有此单词！n）；

21、else for（j=len；ji；j-）strcpy（wordsj，wordsj-1）；strcpy（explsj，explsj-1）；strcpy（wordsi，word）；strcpy（explsi，expls）；len+；,continue（）；void delete（）/*删除*/char wordSTRLEN1；int i，j；flag=1；while（flag）printf（请输入待删除的单词：）；,scanf（%s，word）；i=search1（0，len-1，word）；if（i=-1）printf（无此单词！n）；else for（j=i；jlen-1；j+）strcpy

22、（wordsj，wordsj+1）；strcpy（explsj，explsj+1）；len-；continue（）；,void modify（）/*修改*/char wordSTRLEN1，explSTRLEN2；int i；flag=1；while（flag）printf（请输入待修改的单词：）；scanf（%s，word）；i=search1（0，len-1，word）；if（i=-1）printf（无此单词！n）；else printf（输入新释义：）；scanf（%s，expl）；,strcpy（explsi，expl）；continue（）；void quit（file）/*退出*/

23、char file；int i；FILE*fp；char ch；printf（是否存入词典（Y/N）？）；,ch=getch（）；if（ch=Ych=y）if（fp=fopen（file，w）=NULL）printf（不能打开文件%s！n，file）；exit（0）；for（i=0；ilen；i+）fprintf（fp，%-20s%-40sn，wordsi，explsi）；fclose（fp）；,flag=1；void display（）/*显示*/int i，i1，i2；char wordSTRLEN1；flag=1；while（flag）printf（请输入待显示的单词：）；scanf（%

24、s，word）；i=search1（0，len-1，word）；,if（i=-1）i=search2（0，len，word）；i1=i=8？i-8：0；i2=i=len-8？i+8：len-1；for（i=i1；i=i2；i+）printf（%-20s%-40sn，wordsi，explsi）；continue（）；int search1（1，r，word）/*查找单词位置*/int l，r；char word；int m；,while（l0）l=m+1；else r=m-1；return（-1）；int search2（l，r，word）/*查找插入位置*/int l，r；char word

25、；,int m；while（l0）l=m+1；else r=m；return（l）；,void continue（）/*重复执行操作*/char ch；printf（继续执行吗（Y/N）？）；ch=getch（）；if（ch=Y ch=y）flag=1；else flag=0；,5.说明(1)如果需增加单词及释义字串长度，应修改源程序中有关参数。(2)对单词除了释义外，还可增加发音、同义词、反义词等考虑。(3)流程图、简单技术文档亦请读者给出。(4)延伸考虑电子新华字典程序。,实例三 野人渡河程序,1问题描述 3个野人和3个传教士来到河边，打算乘一只船从右岸到左岸去。该船的负载能力为两人。在任

26、何时候，如果野人人数超过传教士人数，野人就会把传教士吃掉。他们怎样才能用这条船安全地把所有人都渡过河去呢？本问题是一个简单的人工智能问题，是个典型的状态图搜索问题。这个问题还可以拓展为m个野人和n个传教士，而船一次可以装下r个人的情况。,2参考程序#include#include#define maxloop 100/最大层数#define pristnum 3/传教士默认值#define slavenum 3/野人默认值struct SPQ int sr,pr;/船运行一个来回后河右岸的野人、传教士的人数 int sl,pl;/船运行一个来回后河左岸的野人、传教士的人数 int ssr,sp

27、r;/回来(由左向右时)船上的人数 int sst,spt;/去时(由右向左时)船上的人数 int loop;/本结点所在的层数,struct SPQ*upnode,*nextnode;/本结点的父结点和同层的下一个结点的地址 spq;int loopnum;/记录总的扩展次数int openednum;/记录已扩展节点个数int unopenednum;/记录待扩展节点个数int resultnum;struct SPQ*opened;struct SPQ*oend;struct SPQ*unopened;struct SPQ*uend;struct SPQ*result;void init

28、iate();void releasemem();,void showresult();void addtoopened(struct SPQ*ntx);int search();void goon();int stretch(struct SPQ*ntx);void recorder();void main()int flag;/标记扩展是否成功for(;)initiate();flag=search();if(flag=1),recorder();releasemem();showresult();goon();else printf(无法找到符合条件的解);releasemem();go

29、on();void initiate()int x;char choice;,uend=unopened=(struct SPQ*)malloc(sizeof(spq);if(uend=NULL)printf(n内存不够!n);exit(0);unopenednum=1;openednum=0;unopened-upnode=unopened;/保存父结点的地址以成链表unopened-nextnode=unopened;unopened-sr=slavenum;unopened-pr=pristnum;unopened-sl=0;unopened-pl=0;,unopened-sst=0;u

30、nopened-spt=0;unopened-ssr=0;unopened-spr=0;unopened-loop=0;printf(题目：设有n个传教士和m个野人来到河边，打算乘一只船从右岸到左岸去。n);printf(该船的负载能力为两人。在任何时候，如果野人人数超过传教士人数，野人n);printf(就会把传教士吃掉。他们怎样才能用这条船安全地把所有人都渡过河去呢?n);printf(n默认的n、m值皆为3n);for(;),printf(n是否修改？(Y/N)：);scanf(%s,printf(请输入野人人数：);for(;)scanf(%d,int search()int flag

31、;struct SPQ*ntx;/提供将要扩展的结点的指针 for(;)ntx=unopened;/从待扩展链表中提取最前面的一个 if(ntx-loop=maxloop)return 0;addtoopened(ntx);/将ntx加入已扩展链表，并将这个节点从待扩展链表中去掉 flag=stretch(ntx);/对ntx进行扩展,返回-1,0,1 if(flag=1)return 1;,int stretch(struct SPQ*ntx)int fsr,fpr;/在右岸上的人数 int fsl,fpl;/在左岸上的人数 int sst,spt;/出发时在船上的人数 int ssr,sp

32、r;/返回时船上的人数 struct SPQ*newnode;for(sst=0;sst sr;fpr=ntx-pr;fsl=ntx-sl;fpl=ntx-pl;if(sst=fsr),fpr=fpr-spt;if(fpr=0),newnode-sst=sst;newnode-spt=spt;newnode-ssr=0;newnode-spr=0;newnode-loop=ntx?loop+1;oend-nextnode=newnode;oend=newnode;openednum+;return 1;else if(fpr-fsr)*fpr=0)/判断是否满足传教士人数大于或等于野人人数fs

33、l=fsl+sst;,fpl=fpl+spt;for(ssr=0;ssr=0)/若符合条件则分配内存并赋值 int ffsr,ffpr;ffsr=fsr+ssr;ffpr=fpr+spr;newnode=(struct SPQ*)malloc(sizeof(spq);if(newnode=NULL)printf(n内存不够！n);exit(0);,newnode-upnode=ntx;/保存父结点的地址 newnode-sr=ffsr;newnode-pr=ffpr;newnode-sl=ffsl;newnode-pl=ffpl;newnode-sst=sst;newnode-spt=spt;

34、newnode-ssr=ssr;newnode-spr=spr;newnode-loop=ntx?loop+1;uend-nextnode=newnode;uend=newnode;unopenednum+;return 0;,void addtoopened(struct SPQ*ntx)unopened=unopened?nextnode;unopenednum?;if(openednum=0)oend=opened=ntx;oend?nextnode=ntx;oend=ntx;openednum+;,void recorder()int i,loop;struct SPQ*newnode

35、;struct SPQ*ntx;loop=oend?loop;ntx=oend;resultnum=0;for(i=0;i=loop;i+)newnode=(struct SPQ*)malloc(sizeof(spq);if(newnode=NULL)printf(n内存不够！n);exit(0);,newnode-sr=ntx-sr;ewnode-pr=ntx-pr;ewnode-sl=ntx-sl;ewnode-pl=ntx-pl;ewnode-sst=ntx-sst;ewnode-spt=ntx-spt;ewnode-ssr=ntx-ssr;ewnode-spr=ntx-spr;ewno

36、de-nextnode=NULL;tx=ntx-upnode;f(i=0)result=newnode;ewnode-nextnode=result;esult=newnode;esultnum+;,void releasemem()int i;struct SPQ*nodefree;for(i=1;i nextnode;free(nodefree);for(i=0;i nextnode;free(nodefree);,void showresult()int i;int fsr,fpr;/在右岸上的人数int fsl,fpl;/在左岸上的人数struct SPQ*nodefree;print

37、f(n);printf(%d个传教士和%d个野人渡河:,result?pr,result?sr);for(i=1;i nextnode;free(nodefree);printf(nnt左岸人数 船上人数及方向 右岸人数n);,printf(第%d轮n,i);fpl=result-pl-result-spt+result-spr;fpr=result-pr-result-spr;fsl=result-sl-result-sst+result-ssr;fsr=result-sr-result-ssr;printf(传教士%8d%8dt spt,fpr);printf(野 人%8d%8dt sst

38、,fsr);printf(传教士%8d%8dt-t%8dn,result-pl,result-spr,result-pr-result-spr);printf(野 人%8d%8dt-t%8dn,result-sl,result-ssr,result-sr-result-ssr);printf(n全体传教士和野人全部到达对岸！);free(result);,void goon()char choice;for(;)printf(n是否继续？(Y/N)：);scanf(%s,3运行结果,图14-1 野人渡河问题的解答,4数据与算法分析 本题的数据与算法分析以及问题拓展后的情况，请读者基于上面的程序，作为本章的练习去完成。,