程序设计的计算思维与方法(翻转课堂版)

目录 第1章程序设计与C语言简介1 编程先驱1 引言1 前置知识2 本章知识点3 1.1程序设计基础3 1.2算法基础4 1.2.1算法的定义4 1.2.2算法的五大特性4 1.2.3算法的评定4 1.2.4算法的要素4 1.2.5算法的表示方法5 1.2.6算法的设计方法11 节后练习11 1.3初识C程序11 1.3.1C语言的特点11 1.3.2C语言的编写工具12 1.3.3高级语言、汇编语言和C语言的对比13 1.3.4C语言程序的运行步骤13 节后练习14 1.4程序示例14 场景案例15 企业案例16 前沿案例16 易错盘点17 知识拓展18 翻转课堂25 章末习题25 第2章变量及表达式26 编程先驱26 引言26 前置知识27 本章知识点30 2.1变量31 2.1.1变量的命名规则31 2.1.2变量的作用域31 2.1.3变量的存储类别32 节后练习33 2.2常量33 2.2.1整型常量33 2.2.2实型常量34 2.2.3字符常量35 2.2.4字符串常量39 2.2.5符号常量40 节后练习41 2.3标识符和关键字41 2.3.1标识符41 2.3.2关键字42 节后练习43 2.4 运算符43 2.4.1常用运算符43 2.4.2运算符的优先级和结合性45 节后练习46 2.5数据类型转换46 节后练习47 2.6C语言的语句47 2.6.1控制语句47 2.6.2函数调用语句48 2.6.3表达式语句49 2.6.4空语句49 2.6.5复合语句49 节后练习50 场景案例50 企业案例51 前沿案例51 易错盘点52 知识拓展54 翻转课堂56 章末习题56 第3章数据的输入与输出58 编程先驱58 引言58 本章知识点59 3.1数据的格式化输出59 3.1.1printf（）函数调用的一般形式59 3.1.2格式字符串60 节后练习63 3.2数据的交互式输入64 3.2.1scanf（）函数的一般形式64 3.2.2变量的地址和变量值的关系64 3.2.3格式字符串65 节后练习68 3.3单个字符的输入输出68 3.3.1输入单个字符68 3.3.2输出单个字符70 3.4字符串的输入输出71 3.4.1字符串输入函数gets（）71 3.4.2字符串输出函数puts（）72 3.5顺序结构程序设计示例73 节后练习75 场景案例76 企业案例76 前沿案例76 易错盘点77 知识拓展77 翻转课堂78 章末习题79 第4章 选择结构80 编程先驱80 引言80 前置知识81 本章知识点81 4.1关系表达式、逻辑表达式、条件表达式 81 4.1.1关系运算符及关系表达式81 4.1.2逻辑运算符及逻辑表达式82 4.1.3条件运算符及条件表达式83 节后练习83 4.2if语句84 4.2.1用if语句实现选择结构84 4.2.2if语句的不同形式84 4.2.3if语句的嵌套问题89 4.3switch语句89 4.3.1用switch语句实现选择结构89 4.3.2switch语句的注意事项92 节后练习93 4.4goto语句93 4.5程序举例93 场景案例95 企业案例95 前沿案例96 易错盘点96 知识拓展99 翻转课堂104 章末习题104 第5章循环结构105 编程先驱105 引言105 前置知识106 本章知识点107 5.1循环结构107 5.2while语句107 5.3do…while语句109 5.4for语句110 5.4.1用for语句实现循环结构110 5.4.2for循环中的三个表达式112 5.4.3几种循环的比较113 5.5改变循环执行的状态114 5.5.1break语句114 5.5.2continue语句115 5.6循环嵌套115 5.7程序举例117 场景案例120 企业案例120 前沿案例121 易错盘点121 知识拓展122 翻转课堂132 章末习题133 第6章数组134 编程先驱134 引言134 前置知识135 本章知识点138 6.1数组的概念138 6.2一维数组的定义和引用139 6.2.1一维数组的定义139 6.2.2一维数组的引用140 6.2.3一维数组的初始化141 6.2.4程序举例142 节后练习146 6.3二维数组的定义和引用146 6.3.1二维数组的定义146 6.3.2二维数组的引用147 6.3.3二维数组的初始化148 6.3.4程序举例149 节后练习151 6.4字符数组与字符串152 6.4.1字符数组152 6.4.2字符数组的初始化152 6.4.3字符串152 6.4.4字符串的输入输出154 6.4.5字符串处理函数155 6.4.6程序举例159 节后练习161 场景案例162 企业案例162 前沿案例162 易错盘点163 知识拓展165 翻转课堂166 章末习题167 第7章函数170 编程先驱170 引言170 前置知识171 本章知识点171 7.1函数的基本知识171 7.1.1函数的概念172 7.1.2函数的定义173 7.1.3函数的调用176 7.1.4函数的返回值177 7.1.5函数的原型说明180 节后练习181 7.2函数参数181 7.2.1数组元素作函数实参182 7.2.2一维数组作函数参数182 7.2.3二维数组作函数参数183 7.2.4含参main（）函数 184 节后练习185 7.3函数的递归185 7.3.1函数嵌套简介185 7.3.2递归概述186 7.3.3递归的原理187 7.3.4递归的使用188 7.3.5递归的优缺点189 节后练习190 7.4变量的作用域和存储方法190 7.4.1局部变量与全局变量190 7.4.2变量存储方法192 节后练习192 7.5内部函数与外部函数192 7.5.1C语言内部函数192 7.5.2C语言外部函数192 7.6预处理193 7.6.1宏替换193 7.6.2条件编译194 7.6.3文件包含195 节后练习195 场景案例195 企业案例196 前沿案例196 易错盘点197 知识拓展197 翻转课堂202 章末习题203 第8章指针204 编程先驱204 引言204 前置知识205 本章知识点206 8.1地址和指针206 8.1.1指针206 8.1.2地址和指针的关系206 8.1.3变量的直接访问和间接访问207 8.2指针变量的定义和使用208 8.2.1指针和指针变量的区别208 8.2.2定义指针变量208 8.2.3指针变量的类型及含义209 8.2.4引用指针变量211 8.2.5指针作为函数的参数212 节后练习214 8.3指针和数组215 8.3.1数组指针的概念和定义215 8.3.2数组指针的基本运算215 8.3.3通过指针引用数组元素218 8.3.4用数组名作函数参数220 8.3.5用数组名作函数参数和用变量名作函数参数的区别222 8.3.6通过指针引用多维数组222 8.3.7指向多维数组元素的指针变量224 节后练习229 8.4字符指针与字符数组229 8.4.1字符串的引用方式229 8.4.2通过字符指针变量输出字符串230 8.4.3用字符指针作函数参数231 8.4.4使用字符指针变量和字符数组的区别233 节后练习234 8.5动态存储管理234 8.5.1为什么需要动态存储管理234 8.5.2内存的动态分配234 8.5.3内存动态分配的建立235 8.6程序举例237 场景案例239 企业案例239 前沿案例239 易错盘点240 知识拓展241 翻转课堂251 章末习题251 第9章结构体254 编程先驱254 引言254 前置知识255 本章知识点256 9.1结构体的基本知识256 9.1.1结构体的概念256 9.1.2结构体变量的声明与定义256 9.1.3结构体变量的初始化与引用259 节后练习263 9.2结构体数组263 9.2.1结构体数组的定义263 9.2.2结构体数组的应用264 节后练习266 9.3结构体指针266 9.3.1指向结构体变量的指针266 9.3.2指向结构体数组的指针268 节后练习269 9.4结构体与函数269 9.4.1结构体变量作函数参数269 9.4.2结构体变量的指针作函数参数270 节后练习272 9.5类型定义typedef272 9.6共用体274 9.6.1共用体的概念274 9.6.2共用体变量的引用275 9.6.3共用体类型数据的特点275 节后练习276 9.7枚举类型277 9.8位段278 9.9链表279 9.10程序举例286 场景案例287 企业案例287 前沿案例288 易错盘点290 知识拓展291 翻转课堂292 章末习题293 第10章文件的输入与输出295 编程先驱295 引言295 前置知识296 本章知识点297 10.1文件297 10.1.1文件的概念297 10.1.2文件的分类298 10.1.3文件缓冲区298 10.1.4文件类型指针298 节后练习299 10.2打开与关闭文件299 10.2.1用fopen（）函数打开数据文件299 10.2.2用fclose（）函数关闭数据文件300 节后练习301 10.3顺序读写数据文件302 10.3.1以字符形式读写文件302 10.3.2以字符串形式读写文件304 10.3.3用格式化方式读写文本文件305 10.3.4以数据块形式读写文件 306 10.3.5标准机理306 10.3.6程序举例307 节后练习309 10.4随机读写数据文件310 10.5文件读写的出错检测311 10.6其他函数312 场景案例313 企业案例313 前沿案例313 易错盘点314 知识拓展315 翻转课堂316 章末习题317 第11章程序设计创新实践319 11.1高校学生健康信息管理系统319 11.1.1题目背景319 11.1.2设计任务319 11.1.3设计要求319 11.2工业数据分析与文件信息管理系统320 11.2.1题目背景320 11.2.2系统操作流程321 11.2.3设计任务321 11.2.4参考数据结构/功能设计322 11.2.5设计要求322 11.3机器人应用开发322 11.3.1Arduino概述322 11.3.2Arduino开发环境的搭建324 11.3.3课程实验326 11.3.4综合实训340 参考文献343