2012夏季计算机编程实训题

上海大学计算机学院夏季学期计算机编程实训题2012年6月目 录1. 基础题 (1)1.1 数据构造及其基本操作 (1)1.1.1 动态数组 (1)1.1.2 文件 (1)1.1.3 结构体 (2)1.2 链表及应用 (4)1.2.1 阅读并完成单向链表程序 (4)1.2.2 单向链表综合程序设计 (4)1.2.3 Josephus 问题 (5)2. 规范题 (6)2.1 最大公约数和最小公倍数 (6)2.2 指数函数值 (7)2.3 圆盘找数 (8)2.4 回文串 (9)2.5 单向链表 (9)2.6 正读反写 (11)2.7 字符串交换 (11)2.8 数组排序 (12)2.9 航空售票系统 (13)2.10 鞍点 (15)2.11 螺旋方阵 (16)2.12 三角形个数 (17)2.13 水仙花数 (18)2.14 统计字符数字空格和其它字符个数 (19)2.15 完全数 (19)2.16 24点 (20)2.17 Logistic 映射中的周期点 (21)2.18 验证3n+1问题 (22)2.19 Newton 迭代法解方程013=-Z (23)2.20 计算若干个整数的和 (24)1. 基础题通过本节基础题的训练，使学生进一步掌握C程序设计的数组、指针、链表和文件操作。

所涉及的语法主要包括：C语言中数组、指针、函数、结构体、链表、文件。

1.1 数据构造及其基本操作1.1.1 动态数组练习1.1 随机产生n个50~100之间的整数，输出其中与平均值最接近的元素的值及下标。

【要求】定义函数原型如下的功能函数，并在main函数中调用这些函数测试其功能，源程序文件名为“学号_01.c”。

①调用calloc或malloc函数创建动态数组，free释放动态数组说明：标准C语言中，在定义数组时，数组元素个数必须为常量（即在编译时能确定的值）。

而本题中的n为变量，是在程序运行时确定的，为了“既不浪费内存空间，又没有最大处理能力的限制”，应采用动态数组（相关标准函数原型在头文件<stdlib.h>中声明）。

②void GetData(int *a, int n);功能：设置具有n个元素的数组a的各个元素值，要求元素值取自50至100之间的随机整数（提示：为了获得随机性更好的随机数，请用语句srand(time(NULL));设置随机数发生器的种子，然后调用原型为int rand();的函数，它产生0~RAND_MAX之间的随机整数。

需要包含头文件<stdlib.h>和<time.h>）。

③void Display(int *a, int n);功能：输出数组a的所有元素。

④double GetAverage(int *a, int n);功能：计算并返回包含n个元素的数组a的平均值。

⑤int GetIndex1(int *a, int n, double x);功能：获取与x的值最接近的数组元素的最小下标值。

⑥int GetIndex2(int *a, int n, double x);功能：获取与x的值最接近的数组元素的最大下标值。

1.1.2 文件练习 1.2 在文本文件records.txt中已存储学生信息(学生人数不超过N，可以认为#define N 60)，包括学号、姓名、身高三个数据项（数据项之间用字符'\t'分隔，姓名中可能含有空格字符，每位学生的数据占一行），要求编程从文件中获取学生的学号和身高数据后，按身高从低到高的顺序排序，并输出排序后的学号、姓名、身高表。

【要求】首先用Windows系统的“记事本”或其他文本编辑软件编辑records.txt 文件，每行为学号（整数或数码字符串）、'\t'、姓名（不超过8个字符）、'\t'、身高（浮点型数据）、'\n'。

然后编写程序：定义函数原型如下的功能函数，并在main函数中调用这些函数测试其功能，源程序文件名为“学号_02.c”。

①char *fgetline(FILE *fp, char *str, int n, char delim);功能：从文件fp中读取字符串存入str，读取的字符数不超过n，或遇到delim指定的字符为止，并将该字符换成串结束标志字符。

函数返回所读到的字符串，若直接遇到文件结束则返回空地址（NULL）。

②int getRecs(char *filename, struct STUDENTS *s, int n);功能：从字符串filename为文件名所联系的文件中读取数据到结构体数组s中，最多读取n个元素，返回实际读取的元素个数。

③void Sort(struct STUDENTS *s, int n);功能：对结构体数组s按身高从低到高排序。

④void Display(struct STUDENTS *s, int n);功能：输出结构体数组s中所有元素的所有数据成员的值。

1.1.3 结构体练习1.3 已知头文件SeqList.h给出学生信息顺序表的类型定义和基本函数原型（用于函数声明）；程序文件SeqList.c中给出基本函数定义。

(1) 顺序表类型定义typedef struct {int id; /* 学号 */char name[9]; /* 姓名 */double height; /* 身高 */int sex; /* 性别，0为男生，1为女生 */ } datatype;#define MAX 100typedef struct {datatype data[MAX]; /* 存放顺序表元素的数组 */int last; /* 表示data中实际存放元素个数*/} SeqList;(2) 基本操作函数的函数原型void InitList(SeqList *lp); /*置一个空表*/void CreateList(SeqList *lp); /*建一个学生顺序表*/void Sort_id(SeqList *lp); /*按学号排序*/void Error(char *s); /*自定义错误处理函数*/ void PrintList(SeqList *lp); /*输出学生表*/void Save(SeqList *lp, char *strname);/*保存学生顺序表到指定文件*/(3) 要求①阅读源代码文件SeqList.h和SeqList.c（见电子文档），理解顺序表类型SeqList和基本操作函数。

②采用多文件结构，另外编写一个程序（文件名为“学号_03.c”），并将SeqList.h 和SeqList.c移植到本程序中，完成如下测试：●从给定的学生信息文件records.txt中读取数据，创建一个包含学生学号、姓名（姓名中可能含有空格字符）、身高、性别的学生信息表；输出学生信息到屏幕；●对已建立的学生身高信息表按学号从小到大排序，并把结果写入到数据文件中（results.txt）；●从键盘输入一位学生的相关信息插入到已排序的学生身高信息表中后仍然保持学号的有序性；●对新的学生身高信息表进行倒置，结果输出在屏幕；●从键盘输入一个身高值，统计与该身高相同的学生个数并输出在屏幕；●将原学生表拆分为男生身高信息表和女生身高信息表，分别输出在屏幕上。

在程序文件“学号_03.c”需再定义以下5个功能函数：(1) int Pause(char *prompt){printf("%s", prompt);return getch();}功能：以字符串prompt为提示信息输出，等待用户按任意键，并返回所按键的扫描码（注：getch函数并非标准C语言的函数，一般在Windows系列操作系统中的C语言集成开发环境都提供该函数，其原型在<conio.h>头文件中声明）。

(2) void Insert(SeqList *lp, datatype x);功能：在学号从小到大排序的学生表中插入值为x的学生仍保持学号的有序性。

(3) void Reverse(SeqList *lp);功能：对lp指向的顺序表进行倒置操作。

(4) int Count(SeqList *lp，double y);功能：统计学生表中身高值为y的学生数并返回。

功能：对原lp学生表拆分成男生身高表lpm与女生身高表lpfm。

1.2 链表及应用1.2.1 阅读并完成单向链表程序练习2.1 给定程序文件LinkList.h和LinkList.c及file4.c并将它们按MinGW Developer Studio集成开发环境组织成工程文件ex_04.msp。

请阅读、分析程序，并完成file4.c文件中待完成的3个函数的定义（要求将文件名“file4.c”改成“学号_04.c”，并修改工程文件）:①int Count(struct Node head, double height_fm,double height_m);功能：统计head为头结点的学生链表中身高达标（女生身高、男生身高标准依次由第2、3个参数给定）人数并返回。

②void Split(struct Node *head, struct Node *hm, struct Node *hfm);功能：将head为头结点的学生链表拆分成男生链表hm与女生链表hfm。

③void Merge(struct Node *hm, struct Node *hfm, struct Node *head);功能：将男生链表hm与女生链表hfm，合并成一条链表head。

【思考问题】①头文件中应该编写什么内容，不能编写什么内容？②头文件中#ifndef … #endif的含义是什么，宏LINKLIST_H的作用是什么？③为什么有些函数的形式参数设计成指针，用于接收链表头结点的地址？而另一些函数却不需要传递地址，即采用单向的值传递？④链表的增、删、改、查等函数的算法步骤描述。

1.2.2 单向链表综合程序设计练习2.2 建一个带头结点的学生信息(学号、姓名、成绩)单向链表，按成绩降序排列，打印输出，并计算及格人数。

#define MAX_SIZE 20typedef struct student{int stunum, score;char name[MAX_SIZE];struct student *next;}Node, *LinkList;【要求】采用多文件结构（1个头文件，2个源程序文件），定义功能函数实现①初始化一个空链表；②从键盘输入数据（学号为非正数时结束），创建新结点添加到链表中；③释放所有结点；④输出所有结点的所有数据；⑤计算并返回链表的结点数；⑥计算及格（成绩不低于60分）的人数，输出及格率；⑦将链表分割成及格结点、不及格结点组成的两条链表；⑧在“学号_05.c”源程序文件中定义主函数，调用上述函数，测试其功能。