C语言课程设计指导书雷鸣 编沈阳理工大学理学院2007年4月一、设计性质与目的“C语言课程设计”是在学习“C语言程序设计基础”课程之后进行的一个实践教学环节，课程设计的目的是：1、 进一步培养学生结构化程序设计的思想，加深对高级语言基本语言要素和控制结构的理解；2、 针对C语言中的重点和难点内容进行训练，独立完成有一定工作量的程序设计任务，同时强调好的程序设计风格3、 掌握C语言的编程技巧和上机调试程序的方法4、 掌握程序设计的常用算法为了使学生从课程设计中尽可能取得比较大的收获，对课程设计题目分成二类，一类为基础训练题目，学生从中学习到程序设计的常用算法另一类为综合题目学生从这两类型题目中各选择部分完成课程设计环境：利用TurboC编程二、设计的基本要求 本课程设计的基本步骤与要求是： 1、问题分析及解决方案框架确定 充分地分析和理解问题本身，弄清要求做什么 在确定解决方案框架过程中，考虑怎样使程序结构清晰、合理、简单和易于调试，并确定每个函数的简单功能，以及函数之间的调用关系 2、详细设计和编码 确定算法的主要流程，再此基础上进行代码设计，每个明确的功能模块程序一般不超过60行，否则要进一步划分。
3、上机前编写程序与检查 上机前程序检查可有效提高调试效率，减少上机调试程序时的无谓错误 程序检查主要有两种途径：用一组测试数据手工执行程序；通过阅读或给别人讲解自己的程序而深入全面地理解程序逻辑把程序中的明显错误事先排除 4、上机调试程序 5、完成课程设计报告 ①问题描述：题目要解决的问题是什么 ②设计 设计算法：主要算法思想，用流程图表示 实现注释：各项功能的实现程度 调试报告：调试过程中遇到的主要问题，是如何解决的；对设计和编码的回顾讨论和分析；改进设想；经验和体会等 ③附录：源程序清单和结果如果题目规定了测试数据，则结果要包含这些测试数据和运行输出，当然还可以含其他测试数据和运行输出三、设计任务 (一)基本要求参考题目1、猜数游戏（掌握程序结构及随机函数应用）程序说明：游戏的开始由机器产生一个随机数（1~100之间,用库函数random()，用法见后面的说明），然后游戏者在程序的提示下猜数，若输入的数比这个数大，程序提示：Your answer is HIGH,try again. ，否则，程序提示：Your answer is LOW，try again.，直到猜对为止。
程序可实现连续猜数，直到游戏者退出程序输出要求：累计游戏者猜对一个数所需次数n，当n<＝7时，给出“Congratulation”字样；当7＜n＜15时，给出“I can bet you can do it better.”；当n>=15时，用exit(0)库函数退出程序2、百钱百鸡(穷举算法)我国古代数学家张丘键在《算经》中出了一道题“鸡翁一，值钱五；鸡母一，值钱三；鸡雏三，值钱一百钱买百鸡，问鸡翁、鸡母、鸡雏各几何？ 注：穷举法是最简单、最常见的一种程序设计方法它充分利用了计算机处理的高速特性使用穷举法的关键是确定正确的穷举范围，即不能过分扩大、也不能过分缩小穷举的范围3、简单计算器请编写一个程序计算表达式：data1 op data2的值其中，op为运算符＋、－、*、/4、打印出所有的“水仙花数”所谓“水仙花数”是指一个3位数，其各位数字立方和等于该数本身例如，153是一水仙花数，因为：153=13+53+33 5、字符串处理函数编写三个函数：求字符串长度函数（函数原型为：int strlen(char *p)），字符串复制函数（函数原型为：void strcpy(char *p1,char *p2)），字符串比较函数（函数原型为：int strcmp(char *p1,char *p2),返回值为第一个不相同字符的ASCII码差。
要求：在主函数中根据用户需要调用不同的函数功能6、编一程序，实现将输入的一个无符号整数转换为二进制和八进制表示，分别存入字符数组中并输出提示：算法采用模拟人工法)注：计算机模拟人工是编程中常用的方法，这种方法要求编程者首先分析在人工方式下解决问题的过程，从中找出步骤和规律，然后编写程序，按照人工解决问题的步骤和规律进行操作7、判断一个数是否是数组中的成员（用二分法查找）已知数据a中一共有10个已排序的整数（由小到大排列）现在从键盘上输入一个数，判断这个数是否是数组a中的数，如果是的话，打印出此数在数组a中的位置来，否则打印“找不到“提示：①设待查找的数为x,设三个位置变量l、m、h分别代表查找范围的顶部、中间位置和底部，m=(l+h)/2,把数分成以a[m]为中点的两段范围②判断x 是否等于a[m]，若是，则找到③若大于a[m]，则x必在后半段范围，即在a[m+1]至a[h]则舍弃前半段，再在后半段重新划分两段范围，定出l、m和h，重复以上步骤，逐步缩小查找范围8、位数大小排序（掌握数值排序算法）程序说明：输入一个五位整数，对此整数中的五个数值进行从大到小的顺序排序，形成一个新的五位整数，并输出这个整数。
要求：用函数调用9、请编写函数fun，函数的功能是求出二维数组周边元素之和，作为函数值返回二维数组中的值在主函数中赋予数组维数用宏定义）10、矩阵乘法（数值求解算法）编写一个函数实现矩阵A（2行3列）与矩阵B相乘（3行2列），乘积放在C数组中在主函数中输入相乘的两数组，并输出结果11、求所有不超过200的N值，N的平方是具有对称性质的回文数回文数就是将一个数从左向右读是一样的，如满足题意要求的数有：N＝11，112＝12112、插入后自动排序（掌握用穷举法进行比较、交换）把一个整数插入到按由小到大排列的数列中，插入后仍然保持由小到大的顺序排列要求：用数据指针13、计算分数的精确值 使用数组精确计算M／N(0
14、马克思手稿中的数学题(穷举算法)马克思手稿中有一道趣味数学题：有30个人，其中有男人、女人和小孩，在一家饭馆吃饭共花了50先令：每个男人花3先令，每个女人花2先令，每个小孩花1先令，问男人、女人、小孩各有几人？15、用梯形法求定积分（数值求解算法）用梯形法编程求函数f(x)=x2+2x+1的定积分提示：把积分区间[a，b]等分为n等分（a,b,n的值由程序输入可得到若干个小梯形，积分面积就近似为这些小梯形面积之和16、小孩吃梨问题:小孩买了一些梨，当即吃了一半，还不过瘾，又多吃了一个，第二天早上又将剩下的梨吃掉一半，又多吃了一个以后每天早上都吃了前一天剩下的一半，并又多吃了一个到第18天只剩下一个梨了，问小孩共买了多少梨？（提示：据初始条件，用倒推法17、一个奇异的三位数(穷举算法)一个自然数的七进制表达式是一个三位数，而这个自然数的九进制表示也是一个三位数，且这两个三位数的数码顺序正好相反，求这个三位数18、约瑟夫问题（掌握一维数组的用法）15个基督徒和15个异教徒在海上遇险，必须将一半的人投入大海，其余的人才能幸免于难，于是想了一个办法：30个人围成一个圆圈，从第一个人开始依次报数，每数到第9个人就将他扔入大海，如此循环直到仅余15个人为止。
问怎样排法，才能使每次投入大海的都是异教徒提示：①30个人顺序编号，自增量k报数，k%9＝＝0时，此人投入大海投入大海标志为置数组元素值为0（或－1）投入大海的人不再报数 程序输出要求：程序运行后，显示原始顺序，每次投入大海的人的信息及剩下人的顺序19、回文数的形成：任取一个十进制整数，将其倒过来后与原来的整数相加，得到一个新的整数后重复以上步骤，则最终可得到一个回文数请编程验证回文数就是将一个数从左向右读是一样的，如121,11等）注：回文数不超过2147483647）回文数的这一形成规则目前还属于一个猜想，尚未获得数学上的验证，有些回文数要经历上百个步骤才能获得，请编程验证，打印形成过程如输入整数78，则形成回文数的过程为：78＋87＝165,165＋561＝726,726＋627＝1353,1353＋3531＝4884提示：一个函数用来求反序数，另一个函数判断是否为回文数，在主函数中输入输出20、人机猜数游戏 由计算机“想”一个四位数，请人猜这个四位数是多少人输入这个四位数后，计算机首先判断这四个数中有几个猜对了，并且在猜对的数字中又有几位位置也是对的，将结果显示出来，给人以提示，请人再猜 ，直到人猜出计算机所想的四位数为止。
请编程实现该游戏，游戏结束时，显示人猜一个数用了几次提示：用库函数random()产生一个随机数如:Int z;z= random(9999);21、求转置矩阵编写一个程序，求3×4数组的转置矩阵要求在main函数里读数，在change函数里把矩阵转置22、条件编译用条件编译方法实现以下功能：输入一行电报文字，可以任选两种输出，一为原文输出；一为将字母变成其下一字母（如’a’变成’b’……….’z’变成’a’其他字符不变）用#define命令来控制是否要译成密码例如：#define change 1则输出密码若#define change 0则不译成密码，按原码输出23、取子串函数编写求子串函数substr(s,n1,n2)，在串s中从n1位置开始取n2个字符的子串24、输出九九乘法口决表(循环结构的应用，表的格式自己设定)25、设计一个函数，对n个字符串按由小到大的顺序排序，n由程序读入，字符串的输入和输出都在main函数中进行26、输入三行文字，找出其中有多少个空格和多少个单词(规定单词间以一个或多个空格分开)若一个单词恰好在行末结束，则下一行的开头应有空格，句号和逗号后面也应有空格。
27、计算字符串中子串出现的次数程序说明：利用输入函数输入任意两个字符串，请你编写程序求出第二个字符串在第一个字符串中出现的次数，即在第一个字符串中有几个第二个字符串28、递归算法用递归算法编写求1~n的累加和在主函数中调用29、计算字符串中子串出现的次数程序说明：利用输入函数输入任意两个字符串，请你编写程序求出第二个字符串在第一个字符串中出现的次数，即在第一个字符串中有几个第二个字符串30、数值算法编写求以下函数(二)综合训练参考题目1、学生成绩管理系统设计（结构体数组、函数、指针、算法、流程结构及文件等的综合应用）程序说明：有N个学生，每个学生的数据包含学号（不重复）、姓名、三门课的成绩及平均成绩，试设计一学生成绩管理系统，使之能提供以下功能：（1）主菜单学生成绩管理系统1、 成绩录入2、 成绩查询3、 成绩统计 4、 退 出（2）各菜单项功能① 成绩录入：输入学生的学号、姓名及三门课的成绩；② 成绩查询：（至少一种查询方式）v 按学号查询学生记录v 查询不及格学生的记录③成绩统计：v 计算学生的平均分；v 根据学生的平均分高低，对学生的数据进行排序后输出；v 对学生单科成绩排序，输出学生姓名与该科成绩；④退出系统：退出整个系统（即主菜单）。
3）结构体数组：＃define N 30struct student{int num; /* 定义学号*/ char name[20]; /* 定义姓名*/float score[3]; /* 定义存贮三门课成绩的数组*/float average; /* 定义平均成绩*/};struct student stu[N]; /* 定义结构体数组，存贮多个学生的记录*/附：随机数发生器函数 random（）用法 函数原型： int random(int num); 程序例： #include /*包含库函数random（）的头文件*/#include /* prints a random number in the range 0 to 99 */ int main(void) { int n;randomize(); /*初始化随机数发生器*/n= random (100); /*产生一个0-100的随机数/ printf("Random number in the 0-99 range: %d\n",n); ; }2、用C语言为学生宿舍管理人员编写一个宿舍管理软件。
设某宿舍有:101,102,201,202四个房间,每个房间可住学生<=4人,链表存储结构：学号、姓名、房间号、后续指针，按房间号有序，实现学生的入住、退房和查询，按给定学号、姓名、房号查询3、用链表方式来实现学生通讯录管理系统（1）主要技术指标和要求：主要是实现链表的创建、插入、删除、查找等功能2）方案选择及工作原理：通过定义一个包含学生通讯录（主要包括：学号、姓名、系别、专业、籍贯、家庭住址、联系等）的结构体类型，开发的系统能够实现增加学生通讯录的内容、删除某个学生通讯录内容、输出全部学生通讯录内容、根据用户需求查找某个或某些学生的通讯录内容（如：按系别、专业、学号、姓名等内容进行查找）3）设计成果的要求：能够实现以上给定的各项功能，方便简洁的操作界面，具有一定的容错性4、应用C语言的屏幕控制和绘图功能编制以下图形，（1）在屏幕上绘制出一个围棋棋盘（19行19列）2）在屏幕上绘制出一个六叶图案3）在屏幕上绘制出一个两个周期的正弦曲线绘制图形的颜色，大小不限5、计算矩阵的逆阵，要求矩阵阶数自定，主要功能由函数实现6、编程实现文件的编辑和文件的复制7、文件处理：(1) 统计各字母在文本文件中出现的频度(忽略大小写)；(2) 查找并替换正文中的字符串，并存入另一个文件中。
8、小学生数学测试软件的编写，要求：(1) 可选择题型(+,-,*)；(2) 可选择每次答题的个数；(3) 随机生成两个数进行运算；(4) 每次在输入答案后应判断对错，若答案错误，应给出正确答案；(5) 最后给出做对题目的总个数四、课程设计要求要求学生从基本要求题目和综合训练中选择题目，课程设计完成后提交课程设计报告课程设计的时间为一周五、考核方式与评分办法通过程序实现、总结报告和学习态度综合考评，并结合学生的动手能力，独立分析解决问题的能力和创新精神成绩分优、良、中、及格和不及格五等 考核标准包括： 1、程序设计的正确性，程序结构是否合理、编程风格学生的工作态度、动手能力、创新精神及出勤率（50%） 2、总结报告（50%） 。