《c语言程序设计》--4种“交换算法”介绍。
C语言程序设计案例式教程(第2版)教学大纲
《C语言程序设计案例式教程（第2版）》课程教学大纲（课程英文名称）
课程编号：
学分：5学分学时：94 （其中：讲课60上机34时）
先修课程：计算机操作系统适用专业课程：计算机
一、课程的性质与目标
本课程使用案例驱动教学，几乎每个案例通过案例描述、知识需求、知识讲解、案例实现四个部分，不仅详细讲解了C语言的相关知识，而且通过有趣实用的案例加强对知识的理解和应用。
通过本书的学习，读者既可以深刻理解C语言理论知识，又能牢固掌握编程实践能力。
二.教学要求
开发环境：
1.Windows 7操作系统及以上Visual Studio 2019
三、课程的主要内容及基本要求
第一章初识C语言
本课程为考试课程，期末考试采用百分制的闭卷考试模式。
学生的考试成绩由平时成绩（30%）和期末考试（70%）组成，其中，平时成绩包括出勤（5%）、作业（5%）、实验和上机成绩（20%）。
六、选用教材和主要参考书
本大纲是根据黑马程序员编著的教材《C语言程序设计案例式教程（第2版）》所设计。
七、大纲说明
本课程的授课模式为：课堂授课+上机，其中，课堂主要采用多媒体的方式进行授课，并且会通过测试题阶段测试学生的掌握程度；上机主要是编写程序，要求学生动手完成指定的程序设计或验证。
撰写人:
执行时间:审定人:
批准人:
端IT教育品牌
黑马程序员
传智教育旗下高
第二章C语言基础知识
第三章运算符与表达式
第五章数组
第六章函数
第七章指针
第九章结构体
第十一章文件。
《c语言程序设计》--4种“交换算法”介绍。
第 1 页 共 2 页算法 交换在很多问题的解决中都需要使用到交换这个方法，比如排序时，需要将两个变量的值互换等等。
交换是指将两个变量的值进行互换。
假设有整型变量a 和b ，分别存储整数2和6，如图01-01所示。
要将变量a 和b 交换就意味着交换变量a 和变量b 中的值，使得变量a 存放变量b 交换前的值，而变量b 存放变量a 交换前的值，如图01-02所示。
图01-01 图01-02 语句“a=b; b=a;”是不能实现变量a 、b 交换的，只可能使得a 、b 最终都存放变量b 的值（大家可以编程试一试）。
其原因是赋值操作具有覆盖性，执行a=b ；语句后，a 原来的值已经被覆盖了，此时a 最新的值就是b 的值，再实现b=a ；时，b 的值就是a 最新的值，也就是b 的值。
一、 中间变量法要实现交换，最基本、最通用的方法是中间变量法。
该方法的基本思路是定义第三个变量t ，用于暂时保存两个变量中的某一个变量的原值。
具体实现代码如下：t = a; a = b; b = t;交换过程请大家自己仿照图01-01自己给出。
注意每一个变量画一个方框，每执行一步后，改变被赋值变量的值。
【注意事项】此处，中间变量t 可以暂存变量a 的值也可以暂存变量b 的值，不过一旦对变量t 的赋值语句确定后，后面两个赋值语句的顺序不是任意的。
赋值顺序的记忆可总结为“t 中暂存的变量先被赋值”。
即t = a; a = b; b = t;或者t = b; b = a; a = t;。
二、算术加减法对于数值型数据还可以采用算术加减法来实现交换，其基本思想是以a获得b的值，以b获得a的值作为目标，进行加减运算，从而完成交换。
具体实现可用如下代码：a = a+b;b = a-b; a = a-b;三、思考与练习1. 请编写程序验证“交换”算法。
2. 请编写程序验证“交换”算法，要求“交换”算法使用函数来实现。
3. 请大家思考一下，使用算术加减法实现的“交换”算法有什么限制？4. 请大家思考一下，我们能不能使用乘除法来实现“交换”算法？如果可以，那么具体代码如何来编写呢？使用乘除法来实现“交换”算法，有什么限制呢？5. 拓展两个变量（一般为整型或字符型）的交换还可以使用“异或”运算符。
《C语言程序设计项目式教程》01 两个整数的四则运算
例如，有一函数
，编写程序，其功能是对已知 x 求 y
程序说明 ① if 和 else 后面的语句可以是复合语句。 ②注意 if 与 else 的配对原则，else 总是与前面离它最近的没成对的 if 成对。
任务三—任务实施
本任务：由键盘输入 2 个任意整数（考虑零不可以做除数），计算这 2 个整数之和、之 差、之积、之商。
任务三—任务拓展
拓展任务名称：比较 x、y 的大小，如果 x 大则在屏幕中输出“x>y”，否则输出“x<=y”。
任务四 随机输入一个由两个整数组成的四则运算式
字符型变量及其输入输出
任务二——任务实施
本任务：由键盘输入 2 个非零整数，计算这 2 个整数之和、之差、 之积、之商。运行结果：
任务二—任务拓展
拓展任务名称：使用键盘输入长方形的长和宽，计算并输出长方 形的面积。
任务三 任务三 随机输入的整数的基本运算
关系运算符
关系运算符主要实现数据 的比较运算，用于比较运 算。包括大于 (>)、小于 (<)、 大于等于 (>=)、小于等于 (<=)、等于 (==) 和不等于 (!=) 六种。由 关系运算符将两个表达式 连接起来的式子，就叫关 系表达式。关系表达式的 值是一个逻辑值，即“真” 或“假”，分别用 1 和 0 表示。C语言中的关系运算 符如下所示。
变量的命名
变量名属于标识符，命名时，一定要符合标识符的命名规定，即只能由 字母、数字和下划线三种字符组成，且第一个字符必须是字母或下划线。如 下所示：
a,sum,_avg,b8,a_1（合法变量名） 1a,s um,$_avg,b8’,a_1#（都是不合法变量名）
算术运算符和表达式
四《C语言程序设计》实验四选择结构程序设计实验目的1、掌握分支
四《C语言程序设计》实验四选择结构程序设计一、实验目的1、掌握分支语句的格式和功能。
2、掌握选择结构的程序设计。
3、掌握分支结构的嵌套。
二、实验内容与要求1、编程，计算下列分段函数值：x2+3x-4,x<0且x≠-4f(x)= x2-6x+5,0=x<10且x≠1及x≠5x2-4x-1,其他要求如下：（1）用if语句实现分支。
自变量x与函数值均采用双精度类型。
（2）自变量x值从键盘输入，且输入前要有提示信息。
（3）数据的输出格式采用以下形式：x=输入值，f(x)=计算值（4）分别以-3.0，-1.0，0.5，1.5，2.5，3.5，4.5，5.5为自变量，运行该程序。
记录结果。
（5）源程序以sy4_1.c存盘。
2、编程，将一个百分制成绩转换成等级制成绩。
具体要求如下：（1）百分制与等级制的对应关系如下：（3）用键盘输入百分制成绩，输入前要有提示信息。
（4）要能判断输入数据的合理性，对于不合理的数据应输出错误信息。
（5）输出结果中应包含百分制成绩和成绩等级。
（6）分别输入成绩-10，99，60，85，70，101，45，运行该程序。
记录结果。
（7）源程序以sy4_2.c存盘。
三、思考题1、实现选择结构程序设计的方法有哪几种？各有什么特点？适用条件是什么？2、如何设置选择结构中的判断条件？它在程序设计中的意义何在？实验五循环结构程序设计（1）一、实验目的1、掌握循环的概念。
2、掌握三种常用的循环语句的格式和功能。
3、初步掌握循环结构的编程方法。
二、实验内容与要求1、编程，分别利用三种循环语句，求1+2+3+…50之和。
要求如下：（1）输出计算结果；数据的输出格式采用以下形式：1+2+3+…50=计算值（2）源程序分别以sy5_1.c、sy5_2.c、sy5_3.c存盘。
2、编程，穷举算法解百马百担问题（有100匹马驮100担货，大马驮3担，中马驮2担，两匹小马驮1担，问有大、中、小马各多少？）要求如下：（1）输出计算结果；在数据输出之前应有提示信息。
数据交换的三种方法
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数据交换的三种方法
此处以C语言为例: 例：两个整型数：A和B，交换两个数 方法一：利用一个中间变量——C 先将A的值存入C中，再将B的值赋值给A，最后，再将C的值赋值给B。 方法二：利用加减法互换 先将A+B的值存入A中，再将A-B的值存入B，此时，B中的值就是原来A的值，最后，再将A-B的值存入A，此时，A的值就是原来B的值。 但是，这种方法在执行A+B操作时，会产生溢出，因此，不靠谱，我们再看看方法三。 方法三：利用异或操作 我们知道A^B^B = A， 我们将A^B的值存入A，与B异或后存入B，此时，B的值就是原来A的值，然后计算A^B，值存入A，完成值得互换。
C语言常用简单算法
C语言常用简单算法C语言是一门功能强大的编程语言，其算法也是很多的。
下面是一些常用的简单算法：1.二分查找算法：二分查找是一种在有序数组中查找特定元素的算法。
它的基本思想是首先在数组的中间位置找到待查找的元素，如果该元素等于目标值，则查找成功；如果该元素大于目标值，说明目标值在数组的前半部分，则在前半部分继续进行查找；如果该元素小于目标值，则说明目标值在数组的后半部分，则在后半部分继续进行查找。
重复以上步骤，直到找到目标值或者确定目标值不存在。
2.冒泡排序算法：冒泡排序是一种简单直观的排序算法。
它的基本思想是通过反复交换相邻的两个元素，将较大的元素逐渐往后移动，从而实现排序的目的。
具体实现时，每一轮比较都会使最大的元素移动到最后。
3.插入排序算法：插入排序是一种简单直观的排序算法。
它的基本思想是将数组分成已排序部分和未排序部分，每次从未排序部分取出一个元素，然后将该元素插入到已排序部分的合适位置，从而实现排序的目的。
4.选择排序算法：选择排序是一种简单直观的排序算法。
它的基本思想是每次选择一个最小（或最大）的元素放到已排序部分的末尾，从而实现排序的目的。
具体实现时，每一轮选择都通过比较找出未排序部分的最小（或最大）元素。
5.快速排序算法：快速排序是一种高效的排序算法。
它的基本思想是通过选取一个基准元素，将数组分成两个子数组，一个子数组中的元素都小于基准元素，另一个子数组中的元素都大于基准元素，然后对这两个子数组分别进行快速排序，最终实现排序的目的。
6.斐波那契数列算法：斐波那契数列是一列数字，其中每个数字都是前两个数字之和。
常见的斐波那契数列算法有递归算法和迭代算法。
递归算法通过反复调用自身来计算斐波那契数列的值，而迭代算法则通过循环来计算。
7.求最大公约数算法：求两个数的最大公约数是一种常见的问题。
常见的求最大公约数的算法有欧几里得算法和辗转相除法。
欧几里得算法通过不断用较小数除以较大数的余数，直到余数为0，得到最大公约数。
C语言数据类型转换
1.自动类型转换自动类型转换就是编译器默默地、隐式地、偷偷地进行的数据类型转换，这种转换不需要程序员干预，会自动发生。
1)将一种类型的数据赋值给另外一种类型的变量时就会发生自动类型转换，例如：float f = 100;100是int类型的数据，需要先转换为float类型才能赋值给变量f。
再如：int n = f;f是float类型的数据，需要先转换为int类型才能赋值给变量n。
在赋值运算中，赋值号两边的数据类型不同时，需要把右边表达式的类型转换为左边变量的类型，这可能会导致数据失真，或者精度降低；所以说，自动类型转换并不一定是安全的。
对于不安全的类型转换，编译器一般会给出警告。
2)在不同类型的混合运算中，编译器也会自动地转换数据类型，将参与运算的所有数据先转换为同一种类型，然后再进行计算。
转换的规则如下：●转换按数据长度增加的方向进行，以保证数值不失真，或者精度不降低。
例如，int和long参与运算时，先把int类型的数据转成long类型后再进行运算。
●所有的浮点运算都是以双精度进行的，即使运算中只有float类型，也要先转换为double类型，才能进行运算。
●char和short参与运算时，必须先转换成int类型。
下图对这种转换规则进行了更加形象地描述：unsigned也即unsigned int，此时可以省略int，只写unsigned。
自动类型转换示例：#include<stdio.h>int main(){float PI = 3.14159;int s1, r = 5;double s2;s1 = r * r * PI;s2 = r * r * PI;printf("s1=%d, s2=%f\n", s1, s2);return 0;}运行结果：s1=78, s2=78.539749在计算表达式r*r*PI时，r和PI都被转换成double类型，表达式的结果也是double类型。
c语言 交换数组顺序
c语言交换数组顺序在C语言中，交换数组的顺序有多种方法。
最常见的方法是使用一个临时变量来交换数组元素的值。
假设我们有一个整型数组arr，我们想要交换它的顺序，可以这样做：c.void swap(int a, int b) {。
int temp = a;a = b;b = temp;}。
void reverseArray(int arr[], int start, int end) {。
while (start < end) {。
swap(&arr[start], &arr[end]);start++;end--;}。
}。
在这个例子中，我们定义了一个swap函数来交换两个整数指针所指向的值，然后定义了一个reverseArray函数来实现数组的逆序。
我们可以通过调用reverseArray(arr, 0, n-1)来逆序整个数组arr，其中n是数组的长度。
另一种方法是使用指针来交换数组元素的值，这样可以节省一些空间。
下面是一个使用指针的例子：c.void reverseArray(int arr[], int n) {。
int start = arr;int end = arr + n 1;while (start < end) {。
int temp = start;start = end;end = temp;start++;end--;}。
}。
在这个例子中，我们使用指针start和end来指向数组的首尾元素，然后交换它们的值，直到start不再小于end为止。
除了上述方法，还可以使用递归的方式来逆序数组，或者利用标准库函数如memcpy来实现数组元素的交换。
总之，C语言提供了多种灵活的方式来交换数组的顺序，可以根据具体情况选择合适的方法来实现。
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算法 交换
在很多问题的解决中都需要使用到交换这个方法，比如排序时，需要将两个变量的值互换等等。
交换是指将两个变量的值进行互换。
假设有整型变量a 和b ，分别存储整数2和6，如图01-01所示。
要将变量a 和b 交换就意味着交换变量a 和变量b 中的值，使得变量a 存放变量b 交换前的值，而变量b 存放变量a 交换前的值，如图01-02所示。
图01-01 图01-02 语句“a=b; b=a;”是不能实现变量a 、b 交换的，只可能使得a 、b 最终都存放变量b 的值（大家可以编程试一试）。
其原因是赋值操作具有覆盖性，执行a=b ；语句后，a 原来的值已经被覆盖了，此时a 最新的值就是b 的值，再实现b=a ；时，b 的值就是a 最新的值，也就是b 的值。
一、 中间变量法
要实现交换，最基本、最通用的方法是中间变量法。
该方法的基本思路是定义第三个变量t ，用于暂时保存两个变量中的某一个变量的原值。
具体实现代码如下：
t = a; a = b; b = t;
交换过程请大家自己仿照图01-01自己给出。
注意每一个变量画一个方框，
每执行一步后，改变被赋值变量的值。
【注意事项】
此处，中间变量t 可以暂存变量
a 的值也可以暂存变量
b 的值，不过一旦对变量t 的赋值语句确定后，后面两个赋值语句的顺序不是任意的。
赋值顺序的记忆可总结为“t 中暂存的变量先被赋值”。
即t = a; a = b; b = t;或者t = b; b = a; a = t;。
二、算术加减法
对于数值型数据还可以采用算术加减法来实现交换，其基本思想是以a获得b的值，以b获得a的值作为目标，进行加减运算，从而完成交换。
具体实现可用如下代码：
a = a+b;
b = a-b; a = a-b;
三、思考与练习
1. 请编写程序验证“交换”算法。
2. 请编写程序验证“交换”算法，要求“交换”算法使用函数来实现。
3. 请大家思考一下，使用算术加减法实现的“交换”算法有什么限制？
4. 请大家思考一下，我们能不能使用乘除法来实现“交换”算法？如果可
以，那么具体代码如何来编写呢？使用乘除法来实现“交换”算法，有
什么限制呢？
5. 拓展
两个变量（一般为整型或字符型）的交换还可以使用“异或”运算符。
具体步骤如下：
int a,b;
a=a^b; b=a^b; a=a^b;。