C语言程序设计习题与解析

第1章C语言概述 本章从计算机与程序的关系出发，介绍程序设计的一般过程，引入了算法与结构化程序设计，回顾了程序设计语言的发展过程，对C语言及其程序设计过程进行了简介，*后阐述了在TurboC环境下开发一个C程序的过程，并对一个C程序的基本构成进行分析。 1.1本章要点 1.1.1计算机与程序 计算机的一切操作都是由程序控制的。程序是计算机能够识别和执行的、按照一定次序事先编制好的、完成特定功能的指令序列。每条指令是计算机执行的特定操作，一组特定的指令集(即一个程序)用来实现一个功能。计算机的本质是执行指令的机器，程序通常使用某种程序设计语言编写。 1.1.2程序设计的一般过程 (1)分析问题，建立模型。 (2)设计算法与数据结构。 (3)编写程序(简称编程或编码)。 (4)检查并确定*终程序。 (5)撰写文档。 1.1.3算法 (1)算法是指求解问题的具体步骤与方法，可以理解为由基本运算及规定的运算顺序所构成的完整的解题步骤，它是对解题方案准确而完整的描述。 (2)算法的描述方法有多种，常用的有自然语言、流程图、N-S图、伪代码、程序设计语言等。自然语言是指使用人们日常生活中使用的语言(如汉语、英语等)来描述算法；流程图是对过程、算法、流程的一种图形化表达方法，它由一组标准的、约定好的符号组成；N-S图是流程图的一种，它去掉了流程图的箭头，将全部过程写在一个矩形框内，且矩形框可以嵌套；伪代码又称为虚拟代码，是高层次描述算法的一种方法；程序设计语言表示法描述的算法是能够被计算机处理与执行的；程序设计语言表示法要求描述算法时必须要遵守所使用的程序设计语言的语法规则与要求。 (3)算法的特征具有以下特征：有穷性、确切性、输入项、输出项、有效性。 (4)通常从时间复杂度和空间复杂度两方面来对一个算法的质量进行评价。 1.1.4结构化程序设计 结构化程序设计的概念*早由E.W.Dijikstra在1965年提出，它是软件发展的一个里程碑。结构化程序设计强调程序设计风格与程序构造的规范化，其基本思想是： (1)自顶向下、逐步求精，模块化：将一个复杂任务按照功能进行拆分，并逐层细化到便于理解和描述的程度，*终形成由若干独立模块组成的树状层次结构。 (2)使用三种基本控制结构构造程序：任何程序都可由顺序、选择、循环三种基本控制结构构造。 1.1.5程序设计语言 从发展历程上来看，程序设计语言可以分为三代： (1)**代——机器语言； (2)第二代——汇编语言； (3)第三代——高级语言。 1.1.6C语言简介 C语言是世界上*流行、使用*广泛的高级程序设计语言之一，已先后被移植到大、中、小型机及微型机上，得到了广泛的应用。它既可以作为系统设计语言，编写系统软件程序，也可以作为应用程序设计语言，编写不依赖计算机硬件的应用软件程序。 C语言具有以下特点： (1)同时具有高级语言和低级语言的特点； (2)可移植性好； (3)功能齐全； (4)C是结构式语言； (5)目标代码质量和执行效率较高。 1.1.7C语言程序开发的过程 使用C语言进行程序开发，并将其转换为能够被计算机理解、运行的可执行程序，需要经过编辑、编译、链接、执行几个阶段。编辑是指在编辑器中编写和修改代码；编译的目的是将源代码转换为某种机器所支持的机器语言代码；链接是指将编译生成的.obj文件与程序中使用的其他程序模块组合起来；生成可执行文件后，就可以执行该文件，查看程序运行的结果。 1.1.8C语言集成开发环境 对于不同的硬件平台与操作系统，存在不同的软件开发环境，常用的C语言集成开发环境是TurboC3.0和VisualC++6.0。 1.1.9C语言程序的基本结构 一般而言，一个C语言程序可以包含三部分内容，即文件头、函数和程序注释。头文件是指在一个C语言程序的开始位置，对一些预处理命令(包括头文件的引入、宏定义等)以及全局性的声明；函数是C语言程序的基本单位，一个C语言程序由一个或多个函数组成；程序注释的目的在于说明程序(或函数)的主要功能、输入输出参数的含义等。强调以下几点内容： (1)C程序由一个或多个函数组成，其中必须有一个而且只能有一个main()函数； (2)main()函数可以位于程序任何位置，但程序总是从main()函数开始执行，并从main()函数结束； (3)函数体是由语句构成的语句序列，每条语句必须以“;”结束。 1.2例题 【例1.1】在设计程序时，应采纳的原则之一是()。 A)不限制goto语句的使用B)程序结构应有助于读者解读C)程序越短越好D)减少或取消注解行 【解析】该题目考查了程序设计的一般过程。因此，本题的正确选项为B。 【例1.2】结构化程序设计主要强调的是()。 A)程序的规模B)程序设计语言的先进性C)程序的效率D)程序易读性 【解析】该题目考查结构化程序设计相关内容。因此，本题的正确选项为D。 【例1.3】算法分析的目的()。 A)分析算法的易懂性和可靠性B)找出算法中输入和输出的关系C)分析算法的效率以求改进D)找出数据结构的合理性 【解析】该题目考查算法定义。因此，本题的正确选项为C。 【例1.4】程序设计语言的基本成分是数据成分、运算成分、控制成分和()。 A)变量成分B)对象成分C)传输成分D)语句成分 【解析】该题目考查计算机程序的基本概念以及结构化程序设计概念。因此，本题的正确选项为C。 【例1.5】下列叙述中，不属于结构化程序设计方法的重要原则是()。 A)自顶向下B)由底向上C)模块化D)限制使用goto语句 【解析】该题目考查结构化程序设计内容。因此，本题的正确选项为B。 【例1.6】要把高级语言编写的源程序转换成目标程序要使用()。 A)编译程序B)驱动程序C)编辑程序D)诊断程序 【解析】C语言源程序转换为目标程序需要先经过编译。因此，本题的正确选项为A。 【例1.7】结构化程序设计所规定的三种基本控制结构是()。 A)树形、网形、环形B)顺序、选择、循环C)主程序、子程序、函数D)输入、输出、处理 【解析】结构化程序设计的三种基本结构为顺序、选择和循环。因此，本题的正确选项为B。 【例1.8】用C语言编写的代码程序()。 A)可立即执行B)经过编译解释可执行C)经过编译可执行D)是源程序 【解析】该题目考查C语言程序开发内容。因此，本题的正确选项为D。 1.3习题解析 一、单选题 1．程序流程图中的菱形表示的是()。 A)流程开始B)处理C)判断D)流程线 【解析】流程图中菱形表示判断。因此，本题的正确选项为C。 2．算法的空间复杂度是指()。 A)算法在执行过程中所产生临时数据占用的存储空间B)算法所执行的语句个数C)算法所处理的数据量大小D)算法在执行过程中所需要的计算机存储空间 【解析】该题目考查算法空间复杂度的定义。 因此，本题的正确选项为D。 3．以下叙述正确的是()。 A)一个C程序有且只能有一个main()函数B)一个C程序的main()函数必须放在*前面C)一个C程序可以有多个main()函数D)一个C程序总是从**个函数开始执行，在程序的*后一个函数中结束 【解析】该题目考查C语言程序基本结构。因此，本题的正确选项为A。 4．下列关于算法，叙述错误的是()。 A)算法正确的程序可以有零个输出B)算法正确的程序可以有零个输入C)算法正确的程序一定会结束D)算法不是程序 【解析】该题目考查算法的基本概念。一个算法应该有一个或多个输出。答案为A。 5．C语言源文件的后缀名是()。 A).exeB).cppC).objD).c 【解析】该题目考查C语言基本概念。因此，本题的正确选项为D。 6．()是组成一个C语言程序的基本单位。 A)函数B)语句C)代码块D)变量 【解析】函数是一个C语言程序的基本单位。因此，本题的正确选项为A。 7．一个C语言程序是由()组成。 A)一个主程序B)若干条语句C)main()函数D)一个或多个函数 【解析】函数是一个C语言程序的基本单位。因此，本题的正确选项为D。 8．一个C语言源程序经过编译后生成()程序。 A).exeB).objC).cD).cpp 【解析】一个C源程序经过编译后生成.obj文件。因此，本题的正确选项为B。 9．下面叙述错误的是()。 A)结构化程序由顺序、分支、循环三种基本结构组成B)C语言是一种结构化程序设计语言C)由顺序、分支、循环三种结构构成的程序只能解决简单问题D)结构化程序设计的原则之一是模块化 【解析】该题目考查结构化程序设计的基本概念。因此，本题的正确选项为C。 10．下列叙述正确的是()。 A)C语言中的语句必须以分号结束B)语句和注释都会被编译成可执行代码C)一条语句必须在一行内写完D)语句必须和其注释位于一行 【解析】该题目考查C语言基本语法。因此，本题的正确选项为A。 二、简答题 1．什么是算法？描述算法的方法有哪些？ 【解析】算法是指求解问题的具体步骤与方法。描述算法的主要方法有自然语言、流程图、N-S图、伪代码和程序设计语言。2．结构化程序设计的主要观点是什么？【解析】结构化程序设计的主要观点有：①自顶向下、逐步求精，模块化：将一个复杂任务按照功能进行拆分，并逐层细化到便于理解和描述的程度，*终形成由若干独立模块组成的树状层次结构。②使用三种基本控制结构构造程序：任何程序都可由顺序、选择、循环三种基本控制结构构造。 三、程序设计 1．编写一个简单的C程序，实现在屏幕上输出“ThisisthefirstCprogram!”。 【程序设计思想】C语言中可以使用printf函数实现在屏幕上打印输出。 程序设计如下：