重拾C/C++_程序设计入门

柔光的暖阳◎ 2021-09-23 20:56 442阅读 0赞

在自己大学的认知过程中，大一自己很不在意C，认为又难又没用，但随着自己的学习和对计算机专业的认证加深，自己还是觉得掌握C/C++并没有那么不堪。  
这里以Dev-cpp为例，因为之前学过C了，这里的C/C++我就写的简洁一点了，可能有的地方会看的很莫名。  
本系列以算法竞赛书籍为参考撰写。

# 算术表达式 #

#include<stdio.h>
    int main()
    { 
    	printf("%d\n", 1+2);
    	printf("%d\n", 3-4);
    	printf("%d\n", 5*6);	//计算5×6
    	printf("%d\n", 8/4);	//计算8÷4
    	printf("%d\n", 8/5);	
    	printf("%.1f\n", 8.0/5.0);	//保留一位小数
    	printf("%.2f\n", 8.0/5.0);	//保留两位小数
    	printf("%.1f\n", 8/5);	//不加.0的结果
    	printf("%d\n", 8.0/5.0);	//若不写%.f，但写了.0
    	return 0;
    }

我们对应输出结果看一下  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
注意的东西：

*  C语言中，区分大小写
 *  整数用%d输出，浮点数用%f
 *  整数/整数=整数，浮点数/浮点数=浮点数

下面我们来试试复杂的计算题，计算一下1+2×根号3÷(5-0.1)。

#include<stdio.h>
    #include<math.h> //导入math.h头文件
    int main()
    { 
    	printf("%.8f", 1+2*sqrt(3)/(5-0.1));	//sqrt()就是算术平方根
    	return 0;
    }

sqrt()是math.h的函数，所以我们需要导入math.h头文件，才能使用sqrt()函数。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

# 变量及输入 #

#include<stdio.h>
    int main()
    { 
    	int a,b;
    	scanf("%d%d", &a, &b);
    	printf("%d\n", a+b);
    	return 0;
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
现在，来一个常见数学题：  
一有顶圆柱体，底为半径为r的圆，高为h，计算它的表面积。

#include<stdio.h>
    #include<math.h>
    int main()
    { 
    	const double pi = acos(-1.0);
    	double r,h;
    	scanf("%lf%lf", &r, &h);
    	printf("%.3f", 2.0*r*r*pi + 2.0*pi*r*h);
    	return 0;
    }

const是常数（值不会变的数）的声明。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
算法竞赛中，输入输出必须严格按要求来，输出完程序就应该结束，不用加什么getchar()，system(“pause”)什么的。  
每行输出均应为回车符结束，包括最后一行。除非特别说明，每行行首不应用空格，但行末通常可以有多余空格。另外，输出的没两个数或者字符串之间以单个空格隔开。

# 顺序结构程序设计 #

### 三位数反转 ###

#include<stdio.h>
    int main()
    { 
    	int number;
    	scanf("%d", &number);
    	printf("%d%d%d\n", number%10, number/10%10, number/100);
    	return 0;
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
%为取余，比如3%2为1，10%2为0，30%14为2。  
不过这个题目有个bug，如果最后一位数是0，那反转输不输出0呢？竞赛出现这种情况可以问相关人员，这里我们两个方法都了解一下，上面的方法是输出0的，下面给出不输出0的

#include<stdio.h>
    int main()
    { 
    	int n,m;
    	scanf("%d", &n);
    	m = n%10*100 + (n/10%10)*10 + n/100;
    	printf("%d", m);		//输出首部不带0
    	printf("%03d\n", m);	//这样首部可以带0输出
    	printf("%04d\n", m);	//观察输出格式
    	return 0;
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

### 交换变量 ###

第一个方法

#include<stdio.h>
    int main()
    { 
    	int a,b,t;
    	scanf("%d%d", &a, &b);
    	t = a;	//用一个中间介质来实现
    	a = b;
    	b = t;
    	printf("%d %d\n", a, b);
    	return 0;
    }

第二个方法

#include<stdio.h>
    int main()
    { 
    	int a,b;
    	scanf("%d%d", &a, &b);
    	a = a + b;		//不用中间变量来辅助
    	b = a - b;
    	a = a - b;
    	printf("%d %d", a, b);
    	return 0;
    }

上面的方法虽然少用一个变量，但实际上很少使用，因为其适用范围很窄。  
许多算法竞赛是采用黑盒测试（不看你采用什么算法），所以有个简便的方法，第三个方法

#include<stdio.h>
    int main()
    { 
    	int a,b;
    	scanf("%d%d", &a, &b);
    	printf("%d %d\n", b, a);	//倒着输出就行了
    	return 0;
    }

这三段的代码我就没有放Dev运行了，如果有错误，评论帮我指出一下，谢谢哈。。

# 分支结构程序设计 #

讨论一个很典型的数学题= =

### 鸡兔同笼 ###

已知鸡和兔总数为n，总腿数为m。输入n和m，依次输出鸡和兔的数量。  
先来计算一下，设鸡a只，兔b只。那么可得出a + b = n，2a + 4b = m。  
进而得出a = (4n-m)/2，b=n-a（不要=(m-2n)/2，这样计算复杂了，这不是数学作业）

#include<stdio.h>
    int main()
    { 
    	int n,m,a,b;	//令鸡为a只，兔为b只
    	scanf("%d%d", &n, &m);
    	a = (4 * n - m) / 2;
    	b = n - a;
    	if(a<0 || b<0 || m % 2 == 1)	//输入的m要是偶数，因为2a+4b为m
    		printf("No answer\n");
    	else
    		printf("%d %d\n", a, b);
    	return 0;
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

### 三整数排序 ###

可能很多人知道冒泡排序法和选择排序法以及很多的排序方法，但这里才第一天，我们先从简单的说起吧。  
首先，因为我们只有三个数，我们可以一一列举出来。abc，acb，bac，bca，cab，cba，六种情况。那我们可以六个if判断来解决这个问题。  
不过，若1三个数相同，比如1 1 1输出，得出的是六行1 1 1。所以我们改进成else if，else if可以让条件与if的条件无交叉的情况。

#include<stdio.h>
    int main()
    { 
    	int a,b,c;
    	scanf("%d%d%d", &a, &b, &c);
    	if(a<=b && b<=c) printf("%d %d %d\n", a, b, c);
    	else if(a<=c && c<=b) printf("%d %d %d\n", a, c, b);
    	else if(b<=a && a<=c) printf("%d %d %d\n", b, a, c);
    	else if(b<=c && c<=a) printf("%d %d %d\n", b, c, a);
    	else if(c<=a && a<=b) printf("%d %d %d\n", c, a, b);
    	else printf("%d %d %d\n", c, b, a);	//总共六种情况，所以else可以代表上面五种情况的例外情况
    	return 0;
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
从大到小排序就把上述代码中所有<=变成>=。  
还有种更简便的方法，我们先从三个数中挑出最大值，并换到第一个位置；再从剩下两个数中挑出最大值，放在第二位…这是选择排序的思想。

#include<stdio.h>
    int main()
    { 
    	int a,b,c,t;	//t是辅助变量互换的 
    	scanf("%d%d%d", &a,&b, &c);
    	if(a >= b)
    	{ 
    		t=a;
    		a=b;
    		b=t;
    	}
    	if(a >= c) {  t=a; a=c; c=t;	}	//前两个if判断，等同于三个数中的最大值放到第一位 
    	if(b >= c) {  t=b; b=c; c=t; }	//剩下两个数大的放前，小的放后 
    	printf("%d %d %d\n",a, b, c);	//输出 
    	return 0;
    }

第一个if和第二个if的格式都是正确的，这里我两个都写下，可能会不太美观，只是想提醒可以这样写。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]

# 注解与习题 #

C中double类型输出要用%lf，输出要用%f，VC++ 6.0和Dev都兼容了C和C++，所以有时候不会出现错误。我们这里每次保存的程序都是.cpp格式，可以把现在的学习当作C++语言中与C语言兼容的部分  
接下来的部分，大家自己码码代码，自己探究，我这里就只给出截图了

### 更深认识数据类型与输入格式 ###

这里的int和double并不能保存任意的整数和浮点数。我们来实验一下

*  A：11111\*11111的值=？5个1变为6个1呢？9个1呢？
 *  B：把第一个实验全换成浮点数？
 *  C：sqrt(-10)=？会报错嘛？
 *  D：1.0/0.0、0.0/0.0的值为？会报错嘛？
 *  E：1/0的值为？会报错嘛？  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]  
    可以观察到，  
    A：第一个printf是正常输出的；第二个输出的已经不对了；第三个也是；在Dev下面警告信息(橙色，红色才是报错)可以看到，6，7行`integer overflow in expression [-Woverflow]`，就是超出整形(integer)界限了  
    B：换成浮点数三个输出都正常输出了，可以用计算机上的计算器计算一下比照。  
    C：没有警告报错信息，输出的也是奇怪的字符串  
    D：和C类似的情况，第二个输出还输出了与C一样的奇怪字符串  
    E：Dev警告了18行的输出，`division by zero`，被零除了，结果上也没有输出任何东西

对于C和D中的字符，我查阅了一些资料`1.#INF00`表示的是正无穷，inf是infinity（正无穷的缩写），超出了double浮点数的最大范围，一般是除0得出的结果；but，`-1.#IND00`不是负无穷，IND是indeterminate的缩写，意思是不确定，一般来说，它们来自于任何未定义结果（非法）的浮点数运算。Windows说的是IND，Linux上说的就是NAN（not a number）。-1.\#IND00 对应符号位 1 , 阶码全1 , 尾数非0。可以说，出现1.\#IND00就检查是否发生了非法的运算；出现1.\#INF00就表示计算结果溢出，检查是否除了0。

输入格式的实验：

#include <stdio.h>
    int main()
    { 
    	int a, b;
    	scanf("%d%d", &a, &b);
    	printf("%d %d\n", a, b);
    	return 0;
    }

在同一行输入12和2，以空格分隔，观察结果  
在不同两行输入12和2，观察结果  
在12与2之间插入大量空格，tab（水平制表符）和空行，观察结果  
把12和2换成12和字符s，重复上述步骤。

下面我们展示截图  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 11]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 12]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 13]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 14]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 15]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 16]  
前三个大家可以看到，两个数中间的空格，tab，还是回车符都不会影响到值的读取；我们比较好奇的是为什么输入不是整型的s输出的是8。看下面的图，我们发现无论输入什么字符，输出的都是8，前一个数的输出为32。我也不知道应该怎么百度。。有知道的人可以在评论区说下，感激不尽。。（我也在论坛里问了，知道原理就回来补上）  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 17]  
\\n是换行符，\\在输出里面是个敏感的字符，想要输出"“的时候，要写成”\\"  
eg: printf(“12\\12”); 输出为：122 正确写法：printf(“12\\12”); 输出：12\\12  
那么如何输出%d呢？我试出了这个。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 18]  
好了，Over，程序设计离不开练习，练习的题目另写了一个。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20210923/6155e76da82a430db5cbdc08fb27853d.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20210923/bbf3e8a640284042ba49f6a26aedab55.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20210923/e28781850e1143ce953c0bd1cb3baf50.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20210923/0a5909e7677544eda664ae1a271c2f84.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20210923/5defb62a049f419fbc3125784e067596.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: /images/20210923/a942a9b498504ddba776db30b75be87b.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]: /images/20210923/2d3729d3c6ab4b07aa3516cd3317e525.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]: /images/20210923/bab4980d7d5f49a18e1c65d62297ea23.png
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]: /images/20210923/fefe319130a34ab8baf1bba8cbf860e3.png
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 12]: /images/20210923/345fba2f27fd412593865e8329d97625.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 13]: /images/20210923/55091ad0910142bbb35386587bd8b33b.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 14]: /images/20210923/86e9a7fc321c4d6f867b6c85fb91c15c.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 15]: /images/20210923/35e7cac8cf174394a2f67136d1a85761.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 16]: /images/20210923/22391af6c0824dd2beb25c6ffe967cee.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 17]: /images/20210923/575a11e3733d4026bb0eed9a9fca41b5.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Fuc19taW4_size_16_color_FFFFFF_t_70 18]: /images/20210923/c02e8e071fd74f9dba5a4c99fd9aab20.png