程序设计与算法语言实验教学大纲

《程序设计与算法语言》实验教学大纲

实验类别：课内实验实验课程名称：程序设计与算法语言

实验室名称：大学数学实验教学中心实验课程编号：01071502

总学时：24 学分：1.5

适用专业：数学与应用数学专业、信息与计算科学专业

先修课程：计算机文化基础数据结构

一、实验在教学培养计划中的地位、作用

本课程包含《C程序设计》和《C++程序设计》两门课， C语言是影响深远的、传统的、面向过程的优秀编程语言。C语言功能丰富，表达能力强，使用灵活方便，目标程序效率高，可移植性好，既具有高级程序设计语言的优点，又具有低级程序设计语言的许多特点。C++语言是很好的面向对象的编程语言。

《C程序设计》的先修课程是《计算机导论》，同时为学习《数据结构》、《C++语言程序设计》、《软件工程》、《数据库系统》、《操作系统原理》等后续课程奠定程序设计基础。《C++程序设计》的先修课程是《C语言程序设计》、《数据结构》。

通过《C程序设计》学习，应使同学们掌握C语言的基本原理，学会运用C 语言进行程序设计，同时提高分析问题和解决问题的能力，为后续课程的学习和应用奠定程序设计基础。《C程序设计》是一门理论性、实践性均较强的课程，在教学过程中要突出理论联系实际的基本原则，注重上机实验，通过C++程序设计》学习应该掌握必要的C++语言的语法知识，在理解语法的同时能从面向对象程序设计方法学的角度讲述其意义和用途，也就是学生在掌握C++语言的同时，能够对现实世界中较简单的问题及其解决方法用计算机语言进行描述。

二、实验内容、基本要求

实验一：熟悉C语言的运行环境(验证性 2学时)

内容:

1.编写自己的第一个程序

如：

main( )

{ printf("This is another C Program\n")；

}

2．运行程序，查看运行结果

基本要求:

1．了解所用的计算机系统的基本操作方法，学会使用该计算机系统。

2．掌握如何在该计算机系统上编辑、编译、连接和运行一个C语言程序。

3．通过运行简单的C 语言程序，初步了解C 语言源程序的特点。 实验二：数据类型、运算符和表达式 (验证性 2学时) 内容:

按照实验指导书的例题按要求完成试验内容. 基本要求:

1．掌握定义整型、字符型和实型变量的方法，以及对它们赋值的方法。 2．学会使用C 语言的有关算术运算符，以及包含这些运算符的表达式。 3．学会编辑、编译、连接和运行C 语言程序。

实验三：最简单的C 语言程序设计 (验证性 2学时) 内容:

1.按实验指导书的例题完成实验要求.

2.编一程序，用getchar 函数读入两个字符给c1、c2，然后分别用putchar 函数和scanf 函数输出这两个字符。上机运行程序，比较用printf 和putchar 函数输出字符的特点。 基本要求:

1. 掌握如何设计一个简单的C 程序设计。 2．掌握赋值语句的使用。

3．掌握数据的输入/输出方法，学会输入/输出函数的使用方法。 4. 能正确使用各种格式转换符

实验四：逻辑结构程序设计 (验证性 2学时) 内容:

1．有一函数：

(1)21

(110)311

(10)

x x y x x x x ì

=-?í??- ???

用scanf 函数输X 的值，求y 值。运行程序，输入x 的值（分别为x<1、1==10三种情况），检查输出的y 值是否正确。

2．给出一个百分制成绩，要求输出成绩等级 A 、B 、C 、D 、E 。90分以上为A ，81～89分为B ，70～79分为C ，60～69分为D ，60分以下为E 。事先编好程序，要求分别用if 语句和Switch 语句实现。运行程序，并检查结果是否正确。再运行一次程序，输入分数为负值（如-70），这显然是输入时出错，不应给出等级。修改程序，使之能正确处理任何数据。当输入数据大 于100或小于0时，通知用户“输入数据错”，程序结束。 3．给一个不多于5位的正整数，要求：

①求出它是几位数；

②分别打印出每一位数字；

③按逆序打印出各位数字，例如原数为321，应输出123。

应准备以下测试数据：

要处理的数为1位正整数；

要处理的数为2位正整数；

要处理的数为3位正整数；

要处理的数为4位正整数；

要处理的数为5位正整数；

除此之外，程序还应当对不合法的输入作必要的处理。例如：输入负数；输入的数超过5位（如123456）

4.输入4个整数，要求按由小到大顺序输出。得到正确结果后，修改程序使之按由大到小顺序输出。基本要求:

1．掌握C语言表示逻辑量的方法（以0代表"假"，以非0代表“真”）。

2．正确使用逻辑运算符和逻辑表达式。

3．熟练掌握if语句和switch语句。

4．结合程序掌握一些简单的算法。

实验五：循环结构程序设计及其应用(验证性 2学时)

内容:

编程序并上机调试运行。

1．输入两个正整数m和n,求它们的最大公约数和最小公倍数。在运行时，输入的值m＞n，观察结果是否正确。再输入时，使m＜n，观察结果是否正确。修改程序，不论m和n为何值（包括负整数），都能得到正确结果。

2．输入一行字符，分别统计出其中的英文字母、空格、数字和其他字符的个数。在得到正确结果后，请修改程序使之能分别统计大小写字母、空格、数字和其他字符的个数。

3．用牛顿选代法求方程2x3-4x2+3x-6=0在1.5附近的根。在得到正确结果后，请修改程序使所设的X初值由1.5改变为100、1000、10000，再运行，观察结果，分析不同的X初值对结果有没有影响，为什么？修改程序，使之能输出迭代的次数和每次迭代的结果，分析不同的X初始值对迭代的次数有无影响。

基本要求:

1．掌握用while语句、do—while语句和for语句实现循环的方法。

2．掌握用循环的方法实现各种算法(例如：累加、累乘、迭代等)。

实验六：函数及其应用(验证性4学时)

内容:

编程序并上机调试运行。

1．写一个判别素数的函数，在主函数输入一个整数，输出是否素数的信息。本程序应当准备以下测试数据：17、34、2、l、0。分别输入数据，运行程序并检查结果是否正确。

2．用一个函数来实现将一行字符串中最长的单词输出。此行字符串从主函数传递给该函数。

把两个函数放在同一个程序文件中，作为一个文件进行编译和运行。把两个函数分别放在两个程序文件中，作为两个文件进行编译、连接和运行。

3．用递归法将一个整数n转换成字符串。例如，输入483，应输出字符串“483”。

n的位数不确定，可以是任意的整数。

4．求两个整数的最大公约数和最小公倍数。用一个函数求最大公约数，用另一函数根据求出的最大公约数求最小公倍数。

不用全局变量，分别用两个函数求最大公约数和最小公倍数。两个整数在主函数中输入，并传送给函数1，求出的最大公约数返回主函数，然后再与两个整数一起作为实参传递给函数2，以求出最小公倍数，再返回到主函数输出最大公约数和最小公倍数。

用全局变量的方法，分别用两个函数求最大公约数和最小公倍数，但其值不由函数带回。将最大公约数和最小公倍数都设为全局变量，在主函数中输出它们的值。

5.写一函数，输入一个十六进制数，输出相应的十进制数

基本要求:

1．掌握函数的定义方法。

2．掌握函数实参与形参的对应关系以及“值传递”的方式。

3．掌握函数的嵌套调用和递归调用。

4．掌握全局变量和局部变量动态变量、静态变量的概念和使用方法。

5．掌握对多文件程序的编译和运行。

实验七：数组及其应用 (验证性 2学时)

内容:

编程序并上机调试运行。

1用选择法对 10个整数排序。10个整数用 scanf函数输入。

2将两个字符串连接起来，不要用strcat函数。

3．找出一个二维数组的“鞍点”，即该位置上的元素在该行上最大，在该列上最小。也可能没有鞍点。应当至少准备两组测试数据：

(1)二维数组有鞍点

98020540

90-60961

210-310189

(2)二维数组没有鞍点

98020540

90-601961

210-310189

45541567

用scanf函数从键盘输入数组各元素的值，检查结果是否正确。题目并未指定二维数组的行数和列数，程序应能处理任意行数和列数的数组。因此，从理论上来说，应当准备许多种不同行数和列数的数组数据，但这样的工作量太大大，一般来说不需要这样做，只需准备典型的数据即可。

如果已指定了数组的行数和列数，可以在程序中对数组元素赋初值，而不必用scanf函数。请读者修改程序以实现之。

基本要求:

1．掌握数组的定义、赋值和输入/输出方法。

2．掌握字符数组的使用，了解字符串函数的使用。

3．掌握与数组有关的算法(例如：各种排序算法)。

实验八：熟悉实验环境 (验证性 2学时)（选做实验）

内容:

本次实验学习有关Visual C++开发环境的一些知识，并尝试实现一个简单的DOS程序和Windows程序。

基本要求:

1.了解和使用VC集成开发环境

2.熟悉VC环境的基本命令和功能键，

3.熟悉常用的功能菜单命令

4.学习使用VC++环境的帮助

5.学习完整的C++程序开发过程

6.理解简单的C++程序结构

7.了解用Visual C++开发Windows MFC应用程序的过程

实验九：结构与类(验证性 2学时)（选做实验）

内容:

用结构构建链表

1．设计一个单向链表。从标准输入读取若干整数，建立链表，每次读入的数放入链表结尾。当用户输入 0时，结束链表的建立工作。然后从前往后依次输出链表节点中的内容。每个节点包含两个值，一个是真正存放的整数值，另一个为指向链表中下一个节点的指针。链表中最后一个节点不指向任何节点，所以指针为空（NULL）。表头指针和表尾指针分别指向链表的头节点和尾节点。

程序输出：Please input integers to build the link(0 TO END):

用户输入：3 4 5 6 7 8 9 0

程序输出：Link elements:3 4 5 6 7 8 9

基本要求:

1．理解结构和类的区别。

2．掌握如何设计一个链表。

实验十：学生成绩管理的程序设计(综合性 8学时)

内容:

设计一个程序，对某个班的学生成绩进行管理。

要求实现如下功能。

1)从文件中读出每个学生的学号及五门课的成绩。

2)计算每人的平均分及总分

3)按总分从高到低排名次，并输出每个学生的学习情况。

4)指定某门课程（键入课程号），输出成绩在85分以上（含85分），且总分在前10名的学生学习

情况。

5)输出含不及格（小于60分）成绩的学生的学习情况。

6)建立链表，能够实现插入、删除、查询等功能。

基本要求:

1.理解链表的概念及应用。

2.掌握模块化程序设计方法。

3.掌握在链表中如何排序。

4.掌握人机交互的设计方法。

5.掌握指针作为函数参数的设计方法。

实验十一：类与对象(验证性 2学时)（选做实验）

内容:

编一程序完成：

求矩形的面积，要求用面向对象的方法设计

基本要求:

1．掌握类的概念。

2．掌握如何申明一个对象。

3．掌握面向对象的设计方法。

实验十二：面向对象程序设计(验证性 1学时)（选做实验）内容:

学习Windows编程模式

基本要求:

1.了解Windows程序的消息机制和编程模式

2.了解MFC类库结构

3.了解AppWizard自动生成的程序框架

4.了解Windows程序运行结构

5.学习简单的绘图操作

6.了解利用VC++的MFC类库设计面向对象应用程序的过程

四、学时分配：