新概念C程序设计大学教程-(第4版)

目??录 第1单元 C程序起步 1 1.1 一个简单的计算器程序设计 1 1.1.1 用伪代码描述的简单计算器程序算法 1 1.1.2 将伪代码描述的算法逐步细化为C程序 2 1.1.3 C语言程序的编译、链接与执行 4 1.2 数据类型、标识符与声明 6 1.2.1 数据类型 6 1.2.2 C语言标识符规则 6 1.2.3 声明 7 1.3 表达式 8 1.3.1 字面量 8 1.3.2 数据实体 8 1.3.3 含有操作符的表达式及其求值规则 10 1.4 函数 13 1.4.1 用函数组织程序 13 1.4.2 函数定义、函数调用与函数返回 14 1.4.3 函数声明 16 1.4.4 main(?)函数 16 1.4.5 库函数与头文件 17 1.4.6 printf(?)函数的基本用法 17 1.4.7 scanf(?)函数的基本用法 19 1.5 程序错误与异常 21 1.5.1 程序中的语法错误与编译错误信息 21 1.5.2 程序中的逻辑错误及其测试 23 1.5.3 C语言的实现定义行为和未定义行为 24 1.5.4 C程序运行异常与契约失败 25 1.5.5 设计用户友好的程序 26 1.6 知识链接A：整数类型 26 1.6.1 有符号整数类型与无符号整数类型 26 1.6.2 标准整数类型与扩展整数类型 27 1.6.3 宏与整数类型的极值宏 28 1.6.4 整数常量使用的3种进制 30 1.6.5 整数常量的标识 30 1.7 知识链接B：浮点类型 31 1.7.1 浮点类型的值的特性：取值范围与精度 31 1.7.2 浮点数据的舍入模式 32 1.7.3 浮点类型数据的操作限制 33 1.7.4 浮点类型常量的书写格式 33 1.7.5 _Complex类型和_Imaginary类型 34 1.8 知识链接C：字符类型 34 1.8.1 字符编码概述 34 1.8.2 char类型的基本特点 35 1.8.3 转义字符 36 1.8.4 用scanf( )和printf( )输入与输出字符 36 1.8.5 用getchar(?)和putchar(?)输入与输出字符 37 习题1 38 第2单元 选择程序设计 44 2.1 可选择计算类型的计算器程序算法分析 44 2.1.1 粗略算法分析 44 2.1.2 计算函数calculate(?)的算法分析 45 2.1.3 判等操作符与关系操作符 46 2.2 if-else型选择语句 46 2.2.1 用if-else实现的calculate(?)函数 46 2.2.2 if-else语句的特点 47 2.2.3 if-else if语句 48 2.2.4 瘸腿if-else语句嵌套 49 2.2.5 逻辑操作符与逻辑表达式 50 2.2.6 条件表达式 51 2.2.7 良好的程序书写风格 52 2.3 选择结构的测试 53 2.3.1 白箱测试法 53 2.3.2 使用double类型数据的calculate(?)代码 54 2.3.3 等价分类法 55 2.4 switch型选择语句 58 2.4.1 基于整数值匹配的选择语句——switch语句 58 2.4.2 一个字符分类程序 59 2.4.3 用switch语句的calculate(?)函数 61 2.4.4 switch语句与if-else语句的比较 62 2.5 知识链接D：变量的作用域与生存期 63 2.5.1 标识符的作用域 63 2.5.2 变量的生存期与存储分配 66 2.6 知识链接E：const限定符 68 2.6.1 用const限定变量 68 2.6.2 用const限定函数参数 70 2.7 知识链接F：左值表达式与右值表达式 70 2.7.1 左值表达式和右值表达式的概念与鉴定 70 2.7.2 左值表达式的应用 72 习题2 73 第3单元 循环程序设计 81 3.1 可连续计算的计算器算法分析 81 3.1.1 初步算法 81 3.1.2 算法细化 81 3.1.3 循环结构的C语言实现 82 3.2 while语句 82 3.2.1 while语句的格式与特点 82 3.2.2 采用while语句的可连续型计算器主函数 83 3.2.3 逗号操作符 84 3.3 do-while语句 85 3.3.1 do-while语句的格式与特点 85 3.3.2 采用do-while语句的可连续型计算器主函数 85 3.4 for语句 86 3.4.1 for语句的格式与特点 86 3.4.2 采用for语句的可连续型计算器主函数 86 3.4.3 计数型循环语句 88 3.4.4 复合赋值操作符与自增、自减操作符 92 3.5 循环结构的测试 93 3.5.1 基于路径覆盖的循环结构测试 93 3.5.2 边值分析法与循环结构测试 93 3.5.3 基于因果分析的程序测试 95 3.6 break与continue 97 3.6.1 break与continue语法概要 97 3.6.2 实例：求素数 98 3.7 知识链接G：表达式的副作用与序列点 100 3.7.1 表达式的副作用 100 3.7.2 序列点及其对表达式求值顺序的影响 101 3.7.3 副作用编程对策 103 3.8 知识链接H：算术数据类型转换 104 3.8.1 算术表达式中的数据类型转换 104 3.8.2 普通算术转换中的“提升拉齐”规则 104 3.8.3 传送转换中的数据类型转换 106 3.8.4 数据的显式类型转换 107 3.8.5 数据类型转换风险 108 习题3 112 第4单元 算法基础 120 4.1 穷举 120 4.1.1 搬砖问题 121 4.1.2 推断名次 123 习题4.1 127 4.2 迭代与递推 131 4.2.1 用二分迭代法求方程在指定区间的根 132 4.2.2 猴子吃桃子问题 135 4.2.3 用辗转相除法求两个正整数的*大公因子 137 习题4.2 140 4.3 递归 143 4.3.1 阶乘的递归计算 143 4.3.2 汉诺塔 146 4.3.3 台阶问题 149 习题4.3 150 4.4 模拟 151 4.4.1 产品随机抽样 152 4.4.2 用蒙特卡洛法求?的近似值 155 4.4.3 事件步长法——中子扩散问题 156 4.4.4 时间步长法——盐水池问题 158 习题4.4 162 第5单元 数组 165 5.1 一维数组 165 5.1.1 数组类型的特征 165 5.1.2 数组的定义 166 5.1.3 数组的初始化 167 5.1.4 下标变量 168 5.1.5 变长数组与常量数组 169 5.2 排序与查找 170 5.2.1 直接选择排序 170 5.2.2 冒泡排序 172 5.2.3 二分查找 175 5.3 二维数组 176 5.3.1 二维数组的概念 176 5.3.2 二维数组的初始化 177 5.3.3 访问二维数组元素 179 5.4 字符串 180 5.4.1 字符串字面量 180 5.4.2 字符数组与C字符串变量 181 5.4.3 字符串的输入与输出 182 5.4.4 字符串操作的库函数 185 习题5 188 第6单元 可定制数据类型 194 6.1 构造体类型 194 6.1.1 构造体类型的特征与定制 194 6.1.2 用typedef定义类型的别名 195 6.1.3 构造体变量 196 6.1.4 构造体变量的分量及其操作 199 6.1.5 构造体数组 200 6.1.6 复合字面量 203 6.2 共用体类型 204 6.2.1 共用体类型的定制及其变量的定义 204 6.2.2 共用体类型与构造体类型的比较 205 6.2.3 共用体变量的应用举例 207 6.3 枚举类型 209 6.3.1 枚举类型及其定义 209 6.3.2 枚举变量及其声明 210 6.3.3 对枚举变量和枚举元素的操作 210 6.3.4 用枚举为类提供整型符号常量名称 211 习题6 211 第7单元 指针 219 7.1 指针类型与指针变量 219 7.1.1 指针及其声明 219 7.1.2 同类型指针间的赋值与判等操作 220 7.1.3 指针的递引用 222 7.1.4 void指针 223 7.1.5 用const限定指针 223 习题7.1 224 7.2 数组与指针 229 7.2.1 数组名具有退化的左值性 229 7.2.2 下标表达式的指针含义 230 7.2.3 指针与字符串 232 7.2.4 二维数组与指针 234 习题7.2 236 7.3 函数与指针 242 7.3.1 指针作为函数参数 242 7.3.2 带参主函数 249 7.3.3 返回指针值的函数 250 7.3.4 函数类型与指向函数的指针 251 习题7.3 257 7.4 指向构造体的指针与链表 261 7.4.1 指向构造体类型变量的指针 261 7.4.2 链表及其特点 262 7.4.3 构建链表 263 习题7.4 265 7.5 动态存储分配 268 7.5.1 申请需要的存储空间 269 7.5.2 释放一个指针指向的存储空间 271 7.5.3 修改一个指针指向的存储空间大小 271 7.5.4 构建动态链表 272 7.5.5 带有弹性数组成员的构造体 276 习题7.5 277 第8单元 算法设计进阶* 278 8.1 分治策略 278 8.1.1 快速排序 278 8.1.2 自行车带人问题 281 习题8.1 284 8.2 回溯策略 286 8.2.1 迷宫问题 287 8.2.2 八皇后问题 290 习题8.2 292 8.3 贪心策略 294 8.3.1 旅行费用问题 294 8.3.2 删数问题 297 习题8.3 299 8.4 动态规划 301 8.4.1 动态规划概述 301 8.4.2 点数值三角形的*优路径 303 8.4.3 背包问题 305 习题8.4 309 第9单元 语海拾贝 312 9.1 外部变量 312 9.1.1 外部变量及其声明 312 9.1.2 外部变量的链接性 312 9.1.3 外部变量的风险 317 9.2 内联函数 317 9.2.1 内联函数的概念 317 9.2.2 内联函数的定义 318 9.2.3 内联函数的限制 319 9.3 带参宏 319 9.3.1 带参宏的基本定义格式 319 9.3.2 使用带参宏的注意事项 320 9.3.3 带参宏与函数的比较 320 9.4 C语言契约式编程与防御式编程 322 9.4.1 断言 322 9.4.2 库函数调用错误处理 324 9.4.3 程序运行异常处理 326 9.5 数据文件 329 9.5.1 数据文件及其分类 329 9.5.2 FILE类型及其指针 330 9.5.3 数据文件操作的一般过程 332 习题9 337 附录A C语言运算符的优先级和结合方向 344 附录B C语言的关键字 345 附录C 格式化输出函数printf( )?的格式 346 C.1 printf(?)格式参数的结构 346 C.2 printf(?)格式符 346 C.3 长度修饰符 347 C.4 域宽与精度说明 348 C.5 格式前缀修饰符 348 附录D 格式化输入函数scanf( )?的格式 349 D.1 scanf(?)指针参数 349 D.2 scanf(?)格式参数的结构 349 D.2.1 格式参数字符串的结构 349 D.2.2 基本格式符和长度修正 349 D.2.3 字段宽度 350 D.3 scanf(?)的停止与返回 351 D.4 数值数据的输入控制 351 D.5 字符型数据的输入控制 351 D.5.1 在格式字段前添加空格使格式字段可以跳过空白字符 351 D.5.2 用扫描集控制字符数组的读入 351 附录E 编译预处理命令 352 E.1 宏定义 352 E.2 文件包含 352 E.3 条件编译 352 附录F C标准库头文件 353 附录G C语言常用的标准库函数 354 G.1 数学函数 354 G.2 字符函数和字符串函数 355 G.3 输入与输出函数 356 G.4 动态内存分配函数 357 G.5 退出程序函数 358 G.6 数值转换函数 358 G.7 时间和日期函数 358 附录H C语言编译出错信息 360 H.1 致命错误 360 H.2 一般错误 360 H.3 警告 365 附录I C99、C89与K&R C 主要内容的比较 368 参考文献 369 ·V·