第 14章 C语言程序设计实例 第第 14章章 C语言程序设计实例语言程序设计实例 实例一实例一 成绩处理程序成绩处理程序实例二实例二 电子词典程序电子词典程序实例三实例三 野人渡河程序野人渡河程序第 14章 C语言程序设计实例 实例一实例一 成绩处理程序成绩处理程序 1. 问题描述问题描述进行若干个学生、若干门课程的成绩处理，要求计算：(1)每门课程的平均分和方差。(2)每个学生的总分、平均分及方差。(3)按总分对学生由高分到低分排序。第 14章 C语言程序设计实例 2. 数据说明数据说明(1)学生人数假定不超过1000人，课程门数假定不超过30门，分别用符号常量N、M描述。(2)实际学生人数、实际课程门数分别用整型量n、m描述。(3)M门课程名称用二维字符数组sname描述。(4)学生数据考虑学号num、姓名name、M门课程成绩，用结构体stt描述。M门课程成绩用一维数组score描述。N个学生数据用结构体数组sta描述。第 14章 C语言程序设计实例 (5)每门课程的平均分和方差分别用一维实型数组avs1、sus1描述。(6)每个学生的总分、平均分及方差分别用一维实型数组total、avs2和实型量sus2描述。(7)排序结果引入一序号数组sort保存。以上变量定义为全局变量，同时利用这些变量在函数之间传递数据。(8)数据源文件、处理结果文件分别用字符指针变量ps、pt与文件指针变量fps、fpt描述。第 14章 C语言程序设计实例 (9)引入中间整型变量i、j、k，i用于循环中控制学生，j用于循环中控制课程，k对应总分最高的学生序号。(10)数据源文件前面存放学生实际学生人数、实际课程门数与课程名称；处理结果文件中学生数据增加总分、平均分及名次，课程的平均分和方差、学生的平均分和方差存放于文件的最后。第 14章 C语言程序设计实例 3算法分析算法分析(1)整个程序由主控模块main()、输入模块input()、每门课程的平均分和方差计算模块asfun()、每个学生的平均分及方差计算模块tasfun()、排序模块sortfun()、输出模块output()六个模块组成。各模块之间顺序执行。(2)实际学生人数n、实际课程门数m、原始成绩数据由键盘输入或从磁盘数据文件读取。第 14章 C语言程序设计实例 (3) 原始成绩数据由键盘输入时， 将送磁盘文件SCORE.DAT保存。(4)方差计算公式为数据平方和的平均值减去数据平均值的平方。方差大，表示数据相互之间差别较大；方差小，表示数据相互之间差别较小。(5)排序采用选择排序方法，利用序号数组保存学生名次，无需交换数据。(6)处理结果与原始成绩数据合并后用另一磁盘文件STUDEN.DAT保存。第 14章 C语言程序设计实例 4. 参考程序参考程序includestdio.hincludemath.hdefineN1000defineM30voidinput（）；voidasfun（）；voidtasfun（）；voidsortfun（）；voidoutput（）；第 14章 C语言程序设计实例 intn，m；structsttintnum；char*name；floatscoreM；staN；charsnameM16；floatavs1M，svs1M；floattotalN，avs2N，svs2；intsortN；第 14章 C语言程序设计实例 main（）/*主控函数*/clrscr（）；input（）；asfun（）；tasfun（）；sortfun（）；output（）；第 14章 C语言程序设计实例 voidinput()/*获取数据*/charch；inti，j；char*ps；FILE*fps；printf(请选择数据源(K键盘输入F磁盘文件读取)：n)；ch=getch()；switch(ch)caseK：/*数据从键盘输入*/casek：printf(请输入实际学生人数：)；scanf(%d，&n)；printf(请输入实际课程门数：)；第 14章 C语言程序设计实例 scanf(%d，&m)；if(n1000|m30)printf(数据无效!)；exit(0)；printf(请输入%d门课程名称：，m)；for(j=0；jm；j+)scanf(%s，snamej)；for(i=0；in；i+)printf(请输入第%d个学生学号，姓名，%d门课程成绩：，i+1，m)；scanf(%d%s，&stai.num，stai.name)；for(j=0；jm；j+)scanf(%f，&stai.scorej)；第 14章 C语言程序设计实例 ps=SCORE.DAT；/*送磁盘文件保存*/if(fps=fopen(ps，wb)=NULL)printf(文件建立错误!)；exit(0)；fwrite(&n，2，1，fps)；fwrite(&m，2，1，fps)；fwrite(sname，16，m，fps)；fwrite(sta，sizeof(structstt)，n，fps)；fclose(fps)；break；caseF：/*数据从磁盘文件读取*/casef：第 14章 C语言程序设计实例 printf(“请输入数据文件名：”)；scanf(%s，ps)；if(fps=fopen(ps，rb)=NULL)printf(文件打开错误!)；exit(0)；fread(&n，2，1，fps)；fread(&m，2，1，fps)；fread(sname，16，m，fps)；fread(sta，sizeof(structstt)，n，fps)；fclose(fps)；break；第 14章 C语言程序设计实例 defautl：printf(数据源选择错误!)；exit(0)；voidasfun()/*计算每门课程的平均分和方差*/intj；floattM，tsM；for(j=0；jm；j+)tj=0；tsj=0；for(i=0；in；i+)第 14章 C语言程序设计实例 tj+=stai.scorej；tsj+=stai.scorej*stai.scorej；avs1j=tj/n；sus1j=tsj/n-avs1j*avs1j；voidtasfun()/*计算每个学生的总分、平均分和方差*/inti，j；floatta=0，ts=0；for(i=0；in；i+)totali=0；第 14章 C语言程序设计实例 for(j=0；jm；j+)totali+=stai.scorej；avs2i=totali/n；ta+=avs2i；ts+=avs2i*avs2i；sus2=ts/n?(ta/n)*(ta/n)；voidsortfun()/*按总分排序*/inti，j，k；for(i=0；in；i+)k=i；for(j=i+1；jtotalk)k=j；sorti=k+1；第 14章 C语言程序设计实例 voidoutput()/*输出数据*/inti，l，j；intis；char*pt；FILE*fpt；clrscr()；/*输出数据送屏幕*/printf(%d个学生%d门课程成绩数据如下：n)；printf(学号姓名)；for(j=0；jm；j+)printf(%16s，snamej)；printf(|总分平均分名次n)；for(i=0；in；i+)for(l=0；ln；l+)第 14章 C语言程序设计实例 if(sortl=i+1)is=l；printf(%8d%12s，stais.num，stais.name)；for(j=0；jm；j+)printf(%16.2f，stais.scorej)；printf(|%8.2f%8.2f%6dn，totalis，avs2is，sortis)；printf(课程平均分)；for(j=0；jm；j+)printf(%16.2f，avs1j)；printf(n)；printf(方差)；for(j=0；jm；j+)printf(%16.2f，sus1j)；第 14章 C语言程序设计实例 printf(%16.2n，sus2)；pt=STUDENT.DAT；/*输出数据送磁盘*/if(fpt=fopen(pt，wb)=NULL)printf(文件建立错误!)；exit(0)；fwrite(&n，2，1，fpt)；fwrite(&m，2，1，fpt)；fwrite(sname，16，m，fpt)；for(i=0；ii；j-）strcpy（wordsj，wordsj-1）；strcpy（explsj，explsj-1）；strcpy（wordsi，word）；strcpy（explsi，expls）；len+；第 14章 C语言程序设计实例 continue（）；voiddelete（）/*删除*/charwordSTRLEN1；inti，j；flag=1；while（flag）printf（请输入待删除的单词：）；第 14章 C语言程序设计实例 scanf（%s，word）；i=search1（0，len-1，word）；if（i=-1）printf（无此单词！n）；elsefor（j=i；jlen-1；j+）strcpy（wordsj，wordsj+1）；strcpy（explsj，explsj+1）；len-；continue（）；第 14章 C语言程序设计实例 voidmodify（）/*修改*/charwordSTRLEN1，explSTRLEN2；inti；flag=1；while（flag）printf（请输入待修改的单词：）；scanf（%s，word）；i=search1（0，len-1，word）；if（i=-1）printf（无此单词！n）；elseprintf（输入新释义：）；scanf（%s，expl）；第 14章 C语言程序设计实例 strcpy（explsi，expl）；continue（）；voidquit（file）/*退出*/charfile；inti；FILE*fp；charch；printf（是否存入词典（Y/N）？）；第 14章 C语言程序设计实例 ch=getch（）；if（ch=Ych=y）if（fp=fopen（file，w）=NULL）printf（不能打开文件%s！n，file）；exit（0）；for（i=0；i=8？i-8：0；i2=i=len-8？i+8：len-1；for（i=i1；i=i2；i+）printf（%-20s%-40sn，wordsi，explsi）；continue（）；intsearch1（1，r，word）/*查找单词位置*/intl，r；charword；intm；第 14章 C语言程序设计实例 while（l0）l=m+1；elser=m-1；return（-1）；intsearch2（l，r，word）/*查找插入位置*/intl，r；charword；第 14章 C语言程序设计实例 intm；while（l0）l=m+1；elser=m；return（l）；第 14章 C语言程序设计实例 voidcontinue（）/*重复执行操作*/charch；printf（继续执行吗（Y/N）？）；ch=getch（）；if（ch=Ych=y）flag=1；elseflag=0；第 14章 C语言程序设计实例 5. 说明说明(1)如果需增加单词及释义字串长度，应修改源程序中有关参数。(2)对单词除了释义外，还可增加发音、同义词、反义词等考虑。(3)流程图、简单技术文档亦请读者给出。(4)延伸考虑电子新华字典程序。第 14章 C语言程序设计实例 实例三实例三 野人渡河程序野人渡河程序 1问题描述3个野人和3个传教士来到河边，打算乘一只船从右岸到左岸去。该船的负载能力为两人。在任何时候，如果野人人数超过传教士人数，野人就会把传教士吃掉。他们怎样才能用这条船安全地把所有人都渡过河去呢？本问题是一个简单的人工智能问题，是个典型的状态图搜索问题。这个问题还可以拓展为m个野人和n个传教士，而船一次可以装下r个人的情况。第 14章 C语言程序设计实例 2参考程序参考程序#include#include#definemaxloop100/最大层数#definepristnum3/传教士默认值#defineslavenum3/野人默认值structSPQintsr,pr;/船运行一个来回后河右岸的野人、传教士的人数intsl,pl;/船运行一个来回后河左岸的野人、传教士的人数intssr,spr; /回来(由左向右时)船上的人数intsst,spt;/去时(由右向左时)船上的人数intloop;/本结点所在的层数第 14章 C语言程序设计实例 structSPQ*upnode,*nextnode;/本结点的父结点和同层的下一个结点的地址spq;intloopnum;/记录总的扩展次数intopenednum;/记录已扩展节点个数intunopenednum;/记录待扩展节点个数intresultnum;structSPQ*opened;structSPQ*oend;structSPQ*unopened;structSPQ*uend;structSPQ*result;voidinitiate();voidreleasemem();第 14章 C语言程序设计实例 voidshowresult();voidaddtoopened(structSPQ*ntx);intsearch();voidgoon();intstretch(structSPQ*ntx);voidrecorder();voidmain()intflag;/标记扩展是否成功for(;)initiate();flag=search();if(flag=1)第 14章 C语言程序设计实例 recorder();releasemem();showresult();goon();elseprintf(无法找到符合条件的解);releasemem();goon();voidinitiate()intx;charchoice;第 14章 C语言程序设计实例 uend=unopened=(structSPQ*)malloc(sizeof(spq);if(uend=NULL)printf(n内存不够!n);exit(0);unopenednum=1;openednum=0;unopened-upnode=unopened;/保存父结点的地址以成链表unopened-nextnode=unopened;unopened-sr=slavenum;unopened-pr=pristnum;unopened-sl=0;unopened-pl=0;第 14章 C语言程序设计实例 unopened-sst=0;unopened-spt=0;unopened-ssr=0;unopened-spr=0;unopened-loop=0;printf(题目：设有n个传教士和m个野人来到河边，打算乘一只船从右岸到左岸去。n);printf(该船的负载能力为两人。在任何时候，如果野人人数超过传教士人数，野人n);printf(就会把传教士吃掉。他们怎样才能用这条船安全地把所有人都渡过河去呢?n);printf(n默认的n、m值皆为3n);for(;)第 14章 C语言程序设计实例 printf(n是否修改？(Y/N)：);scanf(%s,&choice);choice=toupper(choice);if(choice=Y)printf(n请输入传教士人数：);for(;)scanf(%d,&x);if(x0)unopened?pr=x;break;elseprintf(n输入值应大于0！n请重新输入);第 14章 C语言程序设计实例 printf(请输入野人人数：);for(;)scanf(%d,&x);if(x0)unopened?sr=x;break;elseprintf(n输入值应大于0！n请重新输入);break;if(choice=N)break;第 14章 C语言程序设计实例 intsearch()intflag;structSPQ*ntx;/提供将要扩展的结点的指针for(;)ntx=unopened;/从待扩展链表中提取最前面的一个if(ntx-loop=maxloop)return0;addtoopened(ntx);/将ntx加入已扩展链表，并将这个节点从待扩展链表中去掉flag=stretch(ntx);/对ntx进行扩展,返回-1,0,1if(flag=1)return1;第 14章 C语言程序设计实例 intstretch(structSPQ*ntx)intfsr,fpr;/在右岸上的人数intfsl,fpl;/在左岸上的人数intsst,spt;/出发时在船上的人数intssr,spr;/返回时船上的人数structSPQ*newnode;for(sst=0;sstsr;fpr=ntx-pr;fsl=ntx-sl;fpl=ntx-pl;if(sst=fsr)&(2-sst)upnode=ntx;/保存父结点的地址以成链表newnode-nextnode=NULL;newnode-sr=0;newnode-pr=0;newnode-sl=opened?sr;newnode-pl=opened?pr;第 14章 C语言程序设计实例 newnode-sst=sst;newnode-spt=spt;newnode-ssr=0;newnode-spr=0;newnode-loop=ntx?loop+1;oend-nextnode=newnode;oend=newnode;openednum+;return1;elseif(fpr-fsr)*fpr=0)/判断是否满足传教士人数大于或等于野人人数fsl=fsl+sst;第 14章 C语言程序设计实例 fpl=fpl+spt;for(ssr=0;ssr=1;ssr+)/返回intffsl,ffpl;if(ssr=fsl)&(1-ssr)=0)/若符合条件则分配内存并赋值intffsr,ffpr;ffsr=fsr+ssr;ffpr=fpr+spr;newnode=(structSPQ*)malloc(sizeof(spq);if(newnode=NULL)printf(n内存不够！n);exit(0);第 14章 C语言程序设计实例 newnode-upnode=ntx;/保存父结点的地址newnode-sr=ffsr;newnode-pr=ffpr;newnode-sl=ffsl;newnode-pl=ffpl;newnode-sst=sst;newnode-spt=spt;newnode-ssr=ssr;newnode-spr=spr;newnode-loop=ntx?loop+1;uend-nextnode=newnode;uend=newnode;unopenednum+;return0;第 14章 C语言程序设计实例 voidaddtoopened(structSPQ*ntx)unopened=unopened?nextnode;unopenednum?;if(openednum=0)oend=opened=ntx;oend?nextnode=ntx;oend=ntx;openednum+;第 14章 C语言程序设计实例 voidrecorder()inti,loop;structSPQ*newnode;structSPQ*ntx;loop=oend?loop;ntx=oend;resultnum=0;for(i=0;isr=ntx-sr;ewnode-pr=ntx-pr;ewnode-sl=ntx-sl;ewnode-pl=ntx-pl;ewnode-sst=ntx-sst;ewnode-spt=ntx-spt;ewnode-ssr=ntx-ssr;ewnode-spr=ntx-spr;ewnode-nextnode=NULL;tx=ntx-upnode;f(i=0)result=newnode;ewnode-nextnode=result;esult=newnode;esultnum+;第 14章 C语言程序设计实例 voidreleasemem()inti;structSPQ*nodefree;for(i=1;inextnode;free(nodefree);for(i=0;inextnode;free(nodefree);第 14章 C语言程序设计实例 voidshowresult()inti;intfsr,fpr;/在右岸上的人数intfsl,fpl;/在左岸上的人数structSPQ*nodefree;printf(n);printf(%d个传教士和%d个野人渡河:,result?pr,result?sr);for(i=1;inextnode;free(nodefree);printf(nnt左岸人数船上人数及方向右岸人数n);第 14章 C语言程序设计实例 printf(第%d轮n,i);fpl=result-pl-result-spt+result-spr;fpr=result-pr-result-spr;fsl=result-sl-result-sst+result-ssr;fsr=result-sr-result-ssr;printf(传教士%8d%8dtspt,fpr);printf(野人%8d%8dtsst,fsr);printf(传教士%8d%8dt-t%8dn,result-pl,result-spr,result-pr-result-spr);printf(野人%8d%8dt-t%8dn,result-sl,result-ssr,result-sr-result-ssr);printf(n全体传教士和野人全部到达对岸！);free(result);第 14章 C语言程序设计实例 voidgoon()charchoice;for(;)printf(n是否继续？(Y/N)：);scanf(%s,&choice);choice=toupper(choice);if(choice=Y)break;if(choice=N)exit(0);第 14章 C语言程序设计实例 3运行结果运行结果 图14-1野人渡河问题的解答第 14章 C语言程序设计实例 4数据与算法分析数据与算法分析本题的数据与算法分析以及问题拓展后的情况，请读者基于上面的程序，作为本章的练习去完成。