C语言实用、趣味程序设计编程百例精解.docx

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1、C/ C+ +语言经典、实用、趣味程序设计编程百例精解(1 )1 .绘制余弦曲线在屏幕上用“* ”显示0 360度的余弦函数cos(x)曲线* 问题分析与算法设计如果在程序中使用数组，这个问题十分简单。但若规定不能使用 数组，问题就变得不容易了。关键在于余弦曲线在0 360度的区间内，一行中要显示两个点， 而对一般的显示器来说，只能按行输出，即：输出第一行信息后， 只能向下一行输出，不能再返回到上一行。为了获得本文要求的 图形就必须在一行中一次输出两个“*为了同时得到余弦函数cos(x)图形在一行上的两个点，考虑利 用cos(x)的左右对称性。将屏幕的行方向定义为x,列方向定 义为y,则01

2、80度的图形与1 80-360度的图形是左右对称 的，若定义图形的总宽度为62歹I，计算出x行0180度时y 点的坐标m,那么在同一行与之对称的180 360度的y点的 坐标就 应为62-m。程序中利用反余弦函数acos计算坐标(x,y) 的对应关系。使用这种方法编出的程序短小精炼，体现了一定的技巧。* 程序说明与注释* include* includeint main() double y;int x,m;for(y= 1 ;y = -1 ;y-=0.1)/*y 为列方向，值从 1 到-1 ,步长为 0.1*/(m = acos(y)*10; /*计算出y对应的弧度m,乘以10为图形 放大倍

3、数*/for(x= 1;x m;x+ +) printf();printf(*); /*控制打印左侧的*号*/for(;x 62-m ;x+ )printf();prin廿(“*)*控制打印同一行中对称的右侧*号*/)return 0;* 思考题如何实现用“* ”显示0 360度的sin(x)曲线。在屏幕上显示0360度的cos(x)曲线与直线f(x) = 45* (y-1)+31的迭加图形。其中cos(x)图形用“* ”表示, f(x)用“+ ”表示，在两个图形相交的点上则用f(x)图形的符号。2 .绘制余弦曲线和直线# 问题分析与算法设计本题可以在上题的基础上进行修改。图形迭加的关键是要在

4、分别 计算出同一行中两个图形的列方向点坐标后，正确判断相互的位 置关系。为此，可以先判断图形的交点，再分别控制打印两个不 同的图形。# 程序注释与说明# include# includeint main()(double y;int x,m,n,yy;for(yy= O;yy = 20;yy+ +) /*对于第一个y坐标进行计算并 在一行中打印图形*/(y=O.1*yy; /*y：屏幕行方向坐标*/m = acos(1 -y)* 10; /* m: cos(x)曲线上y点对应的屏幕列坐 标*/n=45*(y-1) + 31; /*n:直线上y点对应的列坐标*/for(x= 0;x = 62;x

5、+ + ) /* x:屏幕列方向坐标*/if(x= = m&x= = n) printf(+); /*直线与cos(x)相交时打 印“+”*/else if(x= = n) printf(+); /*打印不相交时的直线图形*/ else if(x= = m| | x= = 62-m) printf(*); /* 打印不相交时的 cos(x)图形* /else printf( ); /*其它情况打印空格*/ printf(n);)return 0;)*思考题如何实现sin(x)曲线与cos(x)曲线图形的同时显示。3 .绘制圆在屏幕上用“* ”画一个空心的圆* 问题分析与算法设计打印圆可利用图形

6、的左右对称性。根据圆的方程：R* R= X* X+ Y* Y可以算出圆上每一点行和列的对应关系。* 程序说明与注释* include* includeint main()double y;int x,m;for(y= 10;y = -1 0;y-) m = 2.5*sqrt(100-y*y); /* 计算行 y 对应的列坐标 m, 2.5 是屏幕纵横比调节系数因为屏幕的行距大于列距，不进行调节显示出来的将是椭圆*/for(x= 1 ;x30-m;x+ + ) printf( ); /* 图形左侧空白控制*/ printf(*); /* 圆的左侧*/for(;x30+ m;x+ + ) prin

7、tf( ); /* 图形的空心部分控制*/ printf(*n); /* 圆的右侧*/)return 0;)* 思考题实现函数y=x2的图形与圆的图形叠加显示4.歌星大奖赛在歌星大奖赛中，有10个评委为参赛的选手打分，分数为 1100分。选手最后得分为：去掉一个最高分和一个最低分后 其余8个分数的平均值。请编写一个程序实现。* 问题分析与算法设计这个问题的算法十分简单，但是要注意在程序中判断最大、最小 值的变量是如何赋值的。* 程序说明与注释* includeint main()(int integer,i,max,min,sum;max=-32768; /*先假设当前的最大值max为C语言整

8、型数的最小值* /min=32767; /*先假设当前的最小值min为C语言整型数的最大值*/sum = O; /*将求累加和变量的初值置为0*/for(i= 1; i max)max= integer; /*通过比较筛选出其中的最高分*/if(integer min)min= integer; /*通过比较筛选出其中的最低分*/)printf(Canceled max score:%dnCanceled minscore: % dn, max, min);printf(Average score:%dn,(sum-max-min)/8); /* 输 出结果*/)*运行结果Input numb

9、erl = 90Input number2= 91Input number3= 93Input number4= 94Input number5= 90Input number6= 99Input number7= 97Input number8= 92Input number9= 91Input numberl 0= 95Canceled max score:99Canceled m in score: 90Average score:92*思考题题目条件不变，但考虑同时对评委评分进行裁判，即在10个评 委中找出最公平(即评分最接返平均分)和最不公平(即与平均分 的差距最大)的评委，程序应该

10、怎样实现？5 .求最大数问555555的约数中最大的三位数是多少？* 问题分析与算法设计根据约数的定义，对于一个整数N,除去1和它自身外，凡能整 除N的数即为N的约数。因此，最简单的方法是用2到N-1之 间的所有数去除N,即可求出N的全部约数。本题只要求取约 数中最大的三位数，则其取值范围可限制在1 00到999之间。 *程序说明与注释* includeint main()(long i;int j;prin廿(Please input number:);scanf(%ld,&i);for(j=999;j = 100;j-)if(i%j= = O) printf(The max factor

11、with 3 digits in %ld is:%d,n,i,j);break;)* 运行结果输入：555555输出：The max factor with 3 digits in 555555 is:7776 .高次方数的尾数求13的13次方的最后三位数* 问题分析与算法设计解本题最直接的方法是：将1 3累乘13次方截取最后三位即可。 但是由于计算机所能表示的整数范围有限，用这种“正确”的算法 不可能得到正确的结果。事实上，题目仅要求最后三位的值，完 全没有必要求1 3的13次方的完整结果。研究乘法的规律发现：乘积的最后三位的值只与乘数和被乘数的 后三位有关，与乘数和被乘数的高位无关。利用这

12、一规律，可以 大大简化程序。* 程序说明与注释* includeint main() int i,x,y,last= 1; /*变量last保存求X的Y次方过程中的部分乘积的后三位问题分析与算法设计/printf(lnput X and Y(X可以设想：先求出100!的值，然后数一下末尾有多少个零。 事实上，与上题一样，由于计算机所能表示的整数范围有限，这 是不可能的。 Y):;scanf(%d*%d,&x,&y);for(i= 1; i = y;i+ + ) /* X 自乘 Y次*/last= last* x% 1000; /* 将 last 乘 X 后对 1000 取模,即求积 的后三位*

13、/printf(The last 3 digits of %d*%d is:%dn,x,y,last%1000); /* 打印结果*/ )* 运行结果Input X and Y(X* * Y): 13* * 13The last 3 digits of 13* * 13 is:253Input X and Y(X*Y):13*20The last 3 digits of 13* * 20 is: 8017 .阶乘尾数零的个数100!的尾数有多少个零？为了解决这个问题，必须首先从数学上分析在1 00!结果值 的末尾产生零的条件。不难看出：一个整数若含有一个因子5, 则必然会在求100!时产生一个

14、零。因此问题转化为求1至1)100 这1 00个整数中包含了多少个因子5。若整数N能被25整除, 则N包含2个因子5；若整数N能被5整除，则N包含1个因 子5o*程序说明与注释# include int main()(int a,count = 0;for(a=5;a = 100;a+ = 5) 循环从5开始，以5的倍数为步 长，考察整数+ count; /若为5的倍数，计数器加1if(!(a%25) + +count; 若为25的倍数，计数器再加1 )printf(The number of 0 in the end of 100!is: %d.n,count); 打印结果 return 0

15、;)*运行结果The number of 0 in the end of 1 00! is: 24.*问题进一步讨论本题的求解程序是正确的，但是存在明显的缺点。程序中判断整 数N包含多少个因子5的方法是与程序中的100有关的，若题 目中的100改为1000,则就要修改程序中求因子5的数目的 算法了。*思考题修改程序中求因子5的数目的算法，使程序可以求出任意N!的 末尾有多少个零。8.借书方案知多少小明有五本新书，要借给A, B, C三位小朋友，若每人每次只 能借一本，则可以有多少种不同的借法？*问题分析与算法设计本问题实际上是一个排列问题，即求从5个中取3个进行排列 的方法的总数。首先对五本书

16、从1至5进行编号，然后使用穷 举的方法。假设三个人分别借这五本书中的一本，当三个人所借 的书的编号都不相同时，就是满足题意的一种借阅方法。*程序说明与注释int main()int a,b,c,count= 0;printf(There are diffrent methods for XM to distribute books to 3 readers:n);for(a=1;a = 5;a+ + ) /*穷举第一个人借5本书中的1本的全 部情况* /for(b= 1;b = 5;b+ + ) /*穷举第二个人借5本书中的一本的全 部情况* /for(c= 1 ;a!= b&c = 2)当J

17、=1或J=N+1时：其值为1J!=1且J!=N+1时：其值为第N-1行的第J-1个值与第N-1行第J个值之和将这些特点提炼成数学公式可表示为：1 x= 1 或 x= N+ 1c(x,y) =c(x-1 ,y-1) + c(x-1 ,y)其它本程序应是根据以上递归的数学表达式编制的。* 程序说明与注释* includeint main()(int i,j,n= 13;printf(N=);while(n 12)scanf(%d,&n); /*控制输入正确的值以保证屏幕显示的图形正确* /for(i= 0; i = n; i+ + ) /* 控制输出 N 行*/for(j-0;j 24-2* i;

18、j+ + ) printf( ); /* 控制输出第 i 行前面的 空格* /for(j= 1 ;ji+2;j+ + ) printf(%4d,c(i,j); /* 输出第 i 行的 第j个值*/printf(n);)void int c(int x,int y) /*求杨辉三角形中第x行第y列的值* / (int z;if(y= = 1) (y= = x+1) return 1; /* 若为 x 行的第 1 或第x+ 1列,则输出1*/z=c(x-1 ,y-1) + c(x-1 ,y); /*否则,其值为前一行中第y-1列 与第y列值之和*/return z;)* 思考题自行设计一种实现杨辉

19、三角形的方法10.数制转换将任一整数转换为二进制形式*问题分析与算法设计将十进制整数转换为二进制的方法很多，这里介绍的实现方法利 用了C语言能够对位进行操作的特点。对于C语言来说，一个 整数在计算机内就是以二进制的形式存储的，所以没有必要再将 一个整数经过一系列的运算转换为二进制形式，只要将整数在内 存中的二进制表示输出即可。*程序说明与注释# includevoid printb(intjnt);int main()(int x;printf(lnput number:);scanf(%d,&x);printf(number of decimal form:%dn,x);printf( it

20、s binary form:);printb(x,sizeof(int)* 8); /*x:整数 sizeof(int): int 型在内存 中所占的字节数sizeof(int)* 8: int 型对应的位数* / putchar(n);)void printb(int x,int n) if(n0)(putchar(0+ (unsigned)(x&( 1 (n-1); /*输出第n位* /printb(x,n-1); /*归调用,输出x的后n-1位*/)*运行结果输入：8输出：number of decimal form:8its bunary form: 0000000000001 000

21、输入：-8输出：number of decimal form:-8ifs binary form: 1111111111111 000输入：32767输出：number of decimal form:32767its binary form:0111111111111111输入：-32768输出：number of decimal form:-32768its binary form: 1 000000000000000输入：128输出：number of decimal form:128its binary form : 000000001 0000000*问题的进一步讨论充分利用C语言可

22、以对位进行操作的特点，可以编写许多其它 高级语言不便于编写甚至根本无法编写的程序。位操作是C语 言的一大特点，在深入学习C语言的过程中应力求很好掌握。 程序中使用的位运算方法不是最佳的，也可以不用递归操作，大 家可以自行对程序进行优化。*思考题将任意正整数转换为四进制或八进制数C/ C+ +语言经典、实用、趣味程序设计编程百例精解(2)11 .打鱼还是晒网中国有句俗语叫“三天打鱼两天晒网”。某人从1990年1月1 日起开始“三天打鱼两天晒网”，问这个人在以后的某一天中是 “打鱼”还是“晒网”。* 问题分析与算法设计根据题意可以将解题过程分为三步：1)计算从1990年1月1日开始至指定日期共有多

23、少天；2）由于“打鱼”和“晒网”的周期为5天，所以将计算出的天数用5 去除；3）根据余数判断他是在“打鱼”还是在“晒网”；若 余数为1, 2, 3,则他是在“打鱼”否则是在“晒网”在这三步中，关键是第一步。求从1990年1月1日至指定日 期有多少天，要判断经历年份中是否有闰年，二月为29天，平 年为28天。闰年的方法可以用伪语句描述如下：如果（年能被4除尽且不能被100除尽）或能被400除尽） 则该年是闰年；否则不是闰年。C语言中判断能否整除可以使用求余运算（即求模）* 程序说明与注释* includeint days（struct date day）;struct dateint year;

24、int month;int day;）；int main()struct date today,term;int yearday,year,day;printf(Enter year/month/day:;scanf(%d%d%d,&today.year,&today.month,&today.day); /*输入日期*/term.month= 1 2; /*设置变量的初始值：月*/term.day=31 ;/*设置变量的初始值：日*/for(yearday= 0,year= 1990;year 0&day 4) printf(he was fishing at thatday.n); /*

25、打印结果*/else printf(He was sleeping at that day.n);)int days(struct date day) static int day_tab213=0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31, , /* 平均每 月的天数*/ 0,31,29,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31,)；int i,lp;lp= day.year%4= = 0&day.year% 100!= 0| | day.year% 400= = 0;/*判定year为闰年还是平年，lp=0为平年，非0为闰年*/ for(i=

26、 1; i day.month; i+ +) / *计算本年中自1月1日起的天 数*/day.day+ = day_tablpi;return day.day;)*运行结果Enter year/month/day: 1991 1 0 25He was fishing at day.Enter year/month/day: 1992 1 0 25He was sleeping at day.Enter year/month/day: 1993 1 0 25He was sleeping at day.*思考题请打印出任意年份的日历12 .抓交通肇事犯一辆卡车违反交通规则，撞人后逃跑。现场有三人

27、目击事件，但 都没有记住车号，只记下车号的一些特征。甲说：牌照的前两位 数字是相同的；乙说：牌照的后两位数字是相同的，但与前两位 不同；丙是数学家，他说：四位的车号刚好是一个整数的平方。 请根据以上线索求出车号。* 问题分析与算法设计按照题目的要求造出一个前两位数相同、后两位数相同且相互间 又不同的整数，然后判断该整数是否是另一个整数的平方。* 程序说明与注释* include* includeint main()(int i,j,k,c;for(i= 1 ;i = 9;i+ + ) /* i:车号前二位的取值*/for(j= 0;j = 9;j+ + ) /*j:车号后二位的取值*/if(i

28、! = j) /*判断二位数字是否相异*/k=i* 1000+i* 100+j* 10+j; /* 计算出可能的整数* /for(c=31 ;c* c k;c+ + ); /*判断该数是否为另一整数的平方if(c*c= = k) printf(Lorry-No. is%d.n,k); /* 若是，打印结果* /)* 运行结果Lorry No.is 774413 .该存多少钱假设银行一年整存零取的月息为0.63%。现在某人手中有一笔 钱，他打算在今后的五年中的年底取出1000元，到第五年时刚 好取完，请算出他存钱时应存入多少。* 问题分析与算法设计分析存钱和取钱的过程，可以采用倒推的方法。若第五

29、年年底连 本带息要取1000元，则要先求出第五年年初银行存款的钱数： 第五年初存款=1 000/(1 + 12* 0.0063)依次类推可以求出第四年、第三年.的年初银行存款的钱数： 第四年年初存款=(第五年年初存款+ 1 000)/(1 + 1 2* 0.0063) 第三年年初存款=(第四年年初存款+ 1 000)/(1 + 1 2* 0.0063) 第二年年初存款=(第三年年初存款+ 1 000)/(1 + 1 2* 0.0063) 第一年年初存款=(第二年年初存款+ 1 000)/(1 + 1 2* 0.0063) 通过以上过程就可以很容易地求出第一年年初要存入多少钱。* 程序说明与注释

30、* includeint main()(int i;float total= 0;for(i=0;i5;i+ + ) /*i 为年数，取值为 04 年*/total=(total+ 1000)/(1 + 0.0063* 12); /* 累计算出年初存款数额，第五次的计算结果即为题解*/printf(He must save %.2f at first.n,total);* 运行结果He must save 4039.44 at first14 .怎样存钱利最大假设银行整存整取存款不同期限的月息利率分别为：0.63%期限=1年0.66%期限=2年0.69%期限=3年0.75%期限=5年0.84%

31、期限=8年利息=本金*月息利率* 1 2*存款年限。现在某人手中有2000元钱，请通过计算选择一种存钱方案，使 得钱存入银行20年后得到的利息最多(假定银行对超过存款期 限的那一部分时间不付利息)。# 问题分析与算法设计为了得到最多的利息，存入银行的钱应在到期时马上取出来，然 后立刻将原来的本金和利息加起来再作为新的本金存入银行，这 样不断地滚动直到满20年为止，由于存款的利率不同，所以不 同的存款方法(年限)存20年得到的利息是不一样的。分析题意，设2000元存20年，其中1年存i1次，2年存i2 次，3年存i3次，5年存i5次，8年存i8次，则到期时存款人 应得到的本利合计为：2000*(

32、1 + rate1)i1*(1 + rate2)i2*(1 + rate3)i3*(1 + rate5 )i5* (1 + rate8)i8其中rateN为对应存款年限的利率。根据题意还可得到以下限 制条件：0 = i8 = 20 = i5 = (20-8*i8)/50 = i3 = (20-8*i8-5*i5)/30 = i2 = (20-8*i8-5*i5-3*i3)/20 = i1 = 20-8*i8-5*i5-3*i3-2*i2可以用穷举法穷举所有的i8、i5、i3、i2和i1的组合，代入求 本利的公式计算出最大值，就是最佳存款方案。# 程序说明与注释# include# includ

33、eint main()(int i8,i5,i3,i2,i1,n8,n5,n3,n2,n1;float max= 0,term;for(i8=0;i83;i8+ +) /*穷举所有可能的存款方式*/for(i5=0;i5 = (20-8* i8)/5;i5+ + )for(i3=0;i3 = (20-8* i8-5* i5)/3;i3+ + )for(i2=0;i2 max) max= term ; n1 = i1; n2= i2; n3= i3; n5= i5; n8= i8;)printf(For maxinum profit,he should so save his money in

34、a bank:n);printf( made fixed deposit for 8 year: %d timesn,n8);printf( made fixed deposit for 5 year: %d timesn,n5);printf( made fixed deposit for 3 year: %d timesn,n3);printf( made fixed deposit for 2 year: %d timesn,n2);printf( made fixed deposit for 1 year: %d timesn,n1);printf( Toal: %.2fn,max);

35、/*输出存款方式*/)*运行结果For maxinum profit,he should so save his money in a bank:made fixed deposit for 8 year: Otimesmade fixed deposit for 5 year: 4timesmade fixed deposit for 3 year: Otimesmade fixed deposit for 2 year: Otimesmade fixed deposit for 1 year: OtimesTotal:8841.01可见最佳的存款方案为连续四次存5年期。*思考题某单位对职工

36、出售住房，每套为2万元。买房付款的方法是： 一次交清，优惠20%从第一年开始，每年年初分期付款：5年交清，优惠50%；10年交清，优惠10%；20年交清，没有优惠。现在有人手中正好有2万元，若假定在今后20年中物价和银行 利率均保持不变，问他应当选择哪种付款方式可以使应付的钱最 少？15.捕鱼和分鱼A、B、C、D、E五个人在某天夜里合伙去捕鱼，到第二天凌晨 时都疲惫不堪，于是各自找地方睡觉。日上三杆，A第一个醒来, 他将鱼分为五份，把多余的一条鱼扔掉，拿走自己的一份。B第 二个醒来，也将鱼分为五份，把多余的一条鱼扔掉，保持走自己 的一份。C、D、E依次醒来，也按同样的方法拿走鱼。问他们 合伙至

37、少捕了多少条鱼？* 问题分析与算法设计根据题意，总计将所有的鱼进行了五次平均分配，每次分配时的 策略是相同的，即扔掉一条鱼后剩下的鱼正好分成五份，然后拿 走自己的一份，余下其它的四份。假定鱼的总数为X,则X可以按照题目的要求进行五次分配： X-1后可被5整除，余下的鱼为4*(X-1)、5o若X满足上述要 求，则X就是题目的解。* 程序说明与注释* includeint main()(int n,i,x,flag= 1; /*flag：控制标记*/for(n= 6;flag;n+ + ) /*采用试探的方法。令试探值n逐步加大*/(for(x= n,i= 1 &flag; i = 5; i+ +

38、 )if(x-1)%5= = 0) x=4*(x-1)/5;else flag= 0; /*若不能分配则置标记falg= 0退出分配过程*/ if(flag) break; /*若分配过程正常结束则找到结果退出试探的 过程* /else flag= 1 ;/*否则继续试探下一个数*/)printf(Total number of fish catched= %dn,n); /* 输出结果* /)* 运行结果Total number of fish catched = 3121* 问题的进一步讨论程序采用试探法，试探的初值为6,每次试探的步长为1。这是 过分保守的做法。可以在进一步分析题目的基础

39、上修改此值，增 大试探的步长值，以减少试探次数。* 思考题请使用其它的方法求解本题。16.出售金鱼买卖提将养的一缸金鱼分五次出售系统上一次卖出全部的一半 加二分之一条；第二次卖出余下的三分之一加三分之一条；第三 次卖出余下的四分之一加四分之一条；第四次卖出余下的五分之 一加五分之一条；最后卖出余下的11条。问原来的鱼缸中共有 几条金鱼？*问题分析与算法设计题目中所有的鱼是分五次出售的，每次卖出的策略相同；第j次 卖剩下的(j+1)分之一再加1/(j+1)条。第五次将第四次余下的11条全卖了。假定第j次鱼的总数为X,则第j次留下：x-(x+1)/(j+1)当第四次出售完毕时，应该剩下11条。若X满足上述要求，则X就是题目的解。应当注意的是：(x+1)/(j+1)应满足整除条件。试探X的初 值可以从23开始，试探的步长为2,因为X的值一定为奇数。* 程序说明与注释* includeint main()(int i,j,n= 0,x; /* n 为标志变量*/for(i= 23;n= = 0;i+ = 2) /*控制试探的步长和过程*/(for(j= 1 ,x= i;j = 11;j+) /* 完成出售四次的操作* /if(x+ 1)%(j+1)= = 0) /*若满足整除条件则进行实际的出售操作*/