c語言程序設計第五版課后答案譚浩強第七章 用函數實現模塊化程序設計
1、寫兩個函數,分別求兩個整數的最大公約數和最小公倍數,用主函數調用這兩個函數,並輸出結果。兩個整數由鍵盤輸人。
題目解析：
該題直接使用“輾轉相除法”來求解最大公約數和最小公倍數
最大公約數找出兩數中的最小值，然后直接相模，當能夠同時被兩數整除時，則為最大公約數。
最小公倍數找出兩數中的最大值，然后直接進入死循環，直到找到一個數能夠同時被兩數整除時，則為最小公倍數
【注】此題還有一些比較高級的解法，比如求最大公約數的相減法、歐幾里德輾轉相除法等，有興趣的同學可以查詢相關資料
代碼示例：
#include<stdio.h>
//最大公約數
size_t GCD(size_t a, size_t b)
{
size_t gcd;
gcd = a > b ? b : a;
while(gcd > 1)
{
if((a % gcd == 0) && (b % gcd == 0))
return gcd;
gcd--;
}
return gcd;
}
//最小公倍數
size_t LCM(size_t a, size_t b)
{
size_t lcm;
lcm = a > b ? a : b;
while(1)
{
if((lcm % a==0) && (lcm % b==0))
break;
lcm++;
}
return lcm;
}
int main()
{
size_t a, b, result;
printf("請輸入兩個整數:>");
scanf("%d %d", &a, &b);
result = GCD(a, b);
printf("%d和%d的最大公約數為:%d\n", a, b, result);
result = LCM(a, b);
printf("%d和%d的最小公倍數為:%d\n", a, b, result);
return 0;
}
運行結果:
2、求方程 ${ax}^2+bx+c=0$的根,用3個函數分別求當: $b^2-4ac$大於0、等於0和小於0時的根並輸出結果。從主函數輸入a,b,c的值。
題目解析
根據disc = $b^2-4ac$ 的值來決定如何求根，題目本身編程不難，不過需要同學們復習一下高中的數學知識哦。
代碼示例
#include<stdio.h>
#include<math.h>
//x1為第一個根，x2為第二個根
float x1, x2, disc, p, q;
void greater_than_zero(float a, float b)
{
float m = sqrt(disc);
x1 = (-b + sqrt(disc)) / (2 * a);
x2 = (-b - sqrt(disc)) / (2 * a);
}
void equal_to_zero(float a, float b)
{
x1 = x2 = (-b) / (2 * a);
}
void smaller_than_zero(float a, float b)
{
p = -b / (2 * a);
q = sqrt(-disc) / (2 * a);
}
int main()
{
int a, b, c;
printf("請輸入 a b c:");
scanf("%d %d %d", &a, &b, &c);
printf("表達式為: %d*x^2+%d*x+%d = 0\n", a, b, c);
disc = b*b - 4 * a*c;
if (disc > 0)
{
greater_than_zero(a, b);
printf("disc>0的根為: x1=%f x2=%f\n", x1, x2);
}
else if (disc == 0)
{
equal_to_zero(a, b);
printf("disc==0的根為:x1=%f x2=%f\n", x1, x2);
}
else
{
smaller_than_zero(a, b);
printf("disc<0的根為:x1=%f+%f x2=%f-%f\n", p, q, p, q);
}
return 0;
}
運行結果：
3、寫一個判素數的函數,在主函數輸人一個整數,輸出是否為素數的信息。
題目解析：
素數是一個大於1的自然數，除了1和它自身外，不能被其他自然數整除的數叫做素數
該題可以使用概念直接判斷法求解，不過不需要判斷所有的數據，只需要判斷數據的一半即可，因為偶數不可能為素數（除了2）,所以只需判斷該數的一半即可的到答案
代碼示例：
#include<stdio.h>
#include<stdbool.h>
bool IsPrime(int value)
{
for(int i=2; i<value/2; ++i)
{
if(value % i == 0) //說明除了1和本身之外，還能被其他數整除
return false;
}
return true;
}
int main()
{
int value;
bool flag;
printf("請輸入 value :>");
scanf("%d", &value);
flag = IsPrime(value);
if(flag)
printf("%d 是素數.\n", value);
else
printf("%d 不是素數.\n", value);
return 0;
}
運行結果：
4、寫一個函數,使給定的一個3X3的二維整型數組轉置,即行列互換。
題目解析：
進行數組的行列互換，其關鍵在於數組互換的表達式 ar[i] [j] = ar[j] [i];其次在循環的時候，內層循環不能到達最大列，需要根據此時是第幾行的交換來決定循環的次數，否則有可能數組行列交換之后最后又交換回原來的形狀了。
代碼示例
#include<stdio.h>
void PrintArray(int ar[3][3])
{
for(int i=0; i<3; ++i)
{
for(int j=0; j<3; ++j)
{
printf("%d ", ar[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
void ReverseArray(int ar[3][3])
{
int tmp;
for(int i=0; i<3; ++i)
{
for(int j=0; j<i; ++j)
{
if(i != j) //中間數不發生變化
{
//交換兩個數
tmp = ar[i][j];
ar[i][j] = ar[j][i];
ar[j][i] = tmp;
}
}
}
}
int main()
{
int array[3][3] =
{
{1,2,3},
{4,5,6},
{7,8,9}
};
printf("轉置前：\n");
PrintArray(array);
//進行數組轉置
ReverseArray(array);
printf("轉置后：\n");
PrintArray(array);
return 0;
}
運行結果：
5、寫一個函數,使輸人的一個字符串按反序存放,在主函數中輸入和輸出字符串。
題目解析：
要把一個字符串反序存放，其實就是對字符串做一個逆序操作，操作過程為收尾字符交換，直到把所有字符全部交換完畢。
示例代碼
#include<stdio.h>
void ReverseString(char str[])
{
int start, end;
char tmp;
start = 0;
end = strlen(str)-1; //字符數組小標從0開始，所以-1
while(start < end)
{
tmp = str[start];
str[start] = str[end];
str[end] = tmp;
start++;
end--;
}
}
int main()
{
char str[100] = {0};
printf("請輸入一個字符串:>");
scanf("%s", str);
printf("原始字符串為:> %s\n", str);
ReverseString(str);
printf("反序字符串為:> %s\n", str);
return 0;
}
運行結果:
6、寫一個函數,將兩個字符串連接。
題目解析:
利用一個臨時數組，空間要保證能夠容納兩個字符串，先把第一個字符串進行拷貝到臨時數組，第二個字符串在臨時數組的尾部接着鏈接，最后記得加上字符串的結束標記\0即可
代碼示例:
#include<stdio.h>
void ConcatStr(char string1[], char string2[], char string[])
{
int i, j;
for (i = 0; string1[i] != '\0'; i++)
string[i] = string1[i];
//找到字符串末尾，繼續往后面鏈接字符串
for (j = 0; string2[j] != '\0'; j++)
string[i + j] = string2[j];
//字符串末尾加上結束符 \0
string[i + j] = '\0';
}
int main()
{
char s1[200] = {0}, s2[100]= {0}, s[100] = {0};
printf("input string1:");
scanf("%s", s1);
printf("input string2:");
scanf("%s", s2);
ConcatStr(s1, s2, s);
printf("\nThe new string is %s\n", s);
return 0;
}
運行結果:
7、寫一個函數,將一個字符串中的元音字母復制到另一字符串,然后輸出。
題目解析:
該題的重點在於元音字母的判斷，通過或條件，凡是元音字母都進行拷貝
代碼示例:
#include<stdio.h>
void cpy(char s[], char c[])
{
int i, j;
for (i = 0, j = 0; s[i] != '\0'; i++)
{
//判斷元音字母
if (s[i] == 'a' || s[i] == 'A' || s[i] == 'e' || s[i] == 'E' ||
s[i] == 'i' ||s[i] == 'I' || s[i] == 'o' || s[i] == 'O' ||
s[i] == 'u' || s[i] == 'U')
{
c[j] = s[i];
j++;
}
}
c[j] = '\0';
}
int main()
{
char str[80], c[80];
printf("input string:");
gets(str);
cpy(str, c); //將str中的元音字母拷貝到c中
printf("The vowel letters are:%s\n", c);
return 0;
}
運行結果:
8、寫一個函數,輸人一個4位數字，要求輸出這4個數字字符,但每兩個數字間空一個空格。如輸人1990,應輸出“1 9 9 0”。
題目解析:
對字符串進行遍歷輸出，沒輸出一個字符，后面就跟着輸出一個空格，關鍵點在於如果輸出的是最后一個字符，則不能在輸出字符，所以要對是否是最后一個字符的輸出進行判斷。
代碼示例:
#include<stdio.h>
void OutString(char str[])
{
int i = 0;
while(str[i] != '\0')
{
printf("%c", str[i]);
if(str[i+1] == '\0') //清除最后一個空格不輸出
break;
printf("%c", ' ');
i++;
}
printf("\n");
}
int main()
{
char str[5] = {0};
printf("input four digits:");
scanf("%s", str);
OutString(str);
return 0;
}
運行結果:
9、編寫一個函數,由實參傳來一個字符串,統計此字符串中字母、數字、空格和其他字符的個數,在主函數中輸人字符串以及輸出上述的結果。
題目解析:
該題的關鍵在於要能夠寫出各種字符統計的條件
代碼示例:
#include<stdio.h>
int letter, digit, space, others;
void CountChar(char str[])
{
int i;
for (i = 0; str[i] != '\0'; i++)
{
//統計字母
if ((str[i] >= 'a'&& str[i] <= 'z') || (str[i] >= 'A' && str[i] <= 'Z'))
letter++;
else if (str[i] >= '0' && str[i] <= '9') //統計數字
digit++;
else if (str[i] == ' ')//統計空格
space++;
else
others++; //統計其他字符
}
}
int main()
{
char text[80];
printf("input string:\n");
gets(text);
printf("string: %s\n", text);
CountChar(text);
printf("\nletter:%d\ndigit:%d\nspace:%d\nothers:%d\n", letter, digit, space, others);
return 0;
}
運行結果:
10、寫一個函數,輸人一行字符,將此字符串中最長的單詞輸出。
題目解析:
單詞以空格進行分隔，因此尋找空格出現的位置即為關鍵，每次從單詞的起始到空格出現的位置即為一個單詞，此時計算單詞的長度，如果比當前最大的還長，就進行跟新最長單詞信息，當整個字符串遍歷完成，word即保存最長字符串。
代碼示例:
#include<stdio.h>
#include<string.h>
void LongestWord(char str[], char word[])
{
int max_len = 0;
int len = 0;
int i = 0;
while(str[i] != '\0')
{
if(str[i] == ' ')
{
str[i] = '\0';
len = strlen(str);
if(len > max_len)
{
max_len = len;
strcpy(word, str);
str = str + len + 1;
}
}
i++;
}
}
int main()
{
char line[100] = {0};
char word[100] = {0};
printf("input one line:\n");
gets(line);
LongestWord(line, word);
printf("The longest word is : %s\n", word);
return 0;
}
運行結果:
11、寫一個函數,用“起泡法”對輸人的10個字符按由小到大順序排列。
題目解析:
該題主要是對冒泡排序的理解，外層循環控制排序的趟數，內層循環主要是進行每一趟排序的比較，如果前面的字符大於后面的字符，就進行交換，每做一趟排序，就把一個最大字符排在最后，以及每做一趟排序就需要少比較一個字符。
代碼示例:
#include<stdio.h>
#include<string.h>
void BubbleSort(char str[])
{
int i, j;
char tmp;
int len = strlen(str);
for(i=0; i<len-1; ++i)
{
for(j=0; j<len-i-1; ++j)
{
if(str[j] > str[j+1])
{
tmp = str[j];
str[j] = str[j+1];
str[j+1] = tmp;
}
}
}
}
int main()
{
int i;
char str[11] = {0};
printf("請輸入10個字符:>");
for(i=0; i<10; ++i)
scanf("%c", &str[i]);
BubbleSort(str);
printf("string sorted: %s\n", str);
return 0;
}
運行結果:
12、用牛頓迭代法求根。方程為$ax3+bx2 +cx+d=0$,系數a,b,c,d的值依次為1,2,3,4,由主函數輸人。求x在1附近的一個實根。求出根后由主函數輸出。
題目解析:
此題的難點並不是編程，主要是要理解數學公式的求解方法，理解之后代碼的實現並不困難。
代碼示例:
#include<stdio.h>
#include<math.h>
float solut(int a, int b, int c, int d)
{
float x = 1, x0, f, f1;
do
{
x0 = x;
f = ((a*x0 + b)*x0 + c)*x0 + d;
f1 = (3 * a*x0 + 2 * b)*x0 + c;
x = x0 - f / f1;
} while (fabs(x - x0) >= 1e-3);
return(x);
}
int main()
{
int a, b, c, d;
printf("input a,b,c,d:");
scanf("%d %d %d %d", &a, &b, &c, &d);
printf("x=%10.7f\n", solut(a, b, c, d));
return 0;
}
運行結果:
13.用遞歸方法求n階勒讓德多項式的值,遞歸公式為
題目解析:
遞歸函數的設計，有一個點非常重要，那就是必須要有返回條件，，此題中的返回條件即為n0和n1時，因為當n為這兩值時，程序直接返回相應的值，只有n>=1時，才進行遞歸運算。
代碼示例:
#include<stdio.h>
double polya(int n,int x)
{
double result;
if(n == 0)
result = 1;
if(n == 1)
result = x;
if(n>1)
result = ((2*n-1)*x*polya(n-1,x)-(n-1)*polya(n-2,x))/n;
return result;
}
int main()
{
int x,n;
scanf("%d %d", &n, &x);
printf("%.2f\n", polya(n,x));
return 0;
}
運行結果:
14、輸人10個學生5門課的成績,分別用函數實現下列功能:
①計算每個學生的平均分;
②計算每門課的平均分;
③找出所有50個分數中最高的分數所對應的學生和課程;
④計算平均分方差:
其中,x;為某一學生的平均分。
題目解析:
此題的關鍵是如何存儲某個學生對應某門課程的分數，這里利用了一個二維數組score，其中score[i] [j]就代表了第i個學生的第j門課程的分數，只要能夠理解這個存儲方式，其余的計算就是比較容易理解和實現的。
代碼示例:
#include<stdio.h>
#define N 10
#define M 5
float score[N][M];
float a_stu[N], a_cour[M];
int r, c;
//輸入學生成績信息函數
void input_stu(void)
{
int i, j;
for (i = 0; i < N; i++)
{
printf("\ninput score of student%2d:\n", i + 1);
for (j = 0; j < M; j++)
scanf("%f", &score[i][j]);
}
}
//每個學生平均分
void aver_stu(void)
{
int i, j;
float s;
for (i = 0; i < N; i++)
{
for (j = 0, s = 0; j < M; j++)
s += score[i][j];
a_stu[i] = s / 5.0;
}
}
//每門課程平均分
void aver_cour(void)
{
int i, j;
float s;
for (j = 0; j < M; j++)
{
s = 0;
for (i = 0; i < N; i++)
s += score[i][j];
a_cour[j] = s / (float)N;
}
}
//最高分函數
float highest()
{
float high;
int i, j;
high = score[0][0];
for (i = 0; i < N; i++)
for (j = 0; j<M; j++)
if (score[i][j]>high)
{
high = score[i][j];
r = i + 1;
c = j + 1;
}
return(high);
}
//方差函數
float s_var(void)
{
int i;
float sumx, sumxn;
sumx = 0.0;
sumxn = 0.0;
for (i = 0; i < N; i++)
{
sumx += a_stu[i] * a_stu[i];
sumxn += a_stu[i];
}
return(sumx / N - (sumxn / N)*(sumxn / N));
}
int main()
{
int i, j;
float h;
input_stu();
aver_stu();
aver_cour();
printf("\n NO. cour1 cour2 cour3 cour4 cour5 aver\n");
for (i = 0; i < N; i++)
{
printf("\n NO %2d ", i + 1);
for (j = 0; j < M; j++)
printf("%8.2f", score[i][j]);
printf("%8.2f\n", a_stu[i]);
}
printf("\naverage:");
for (j = 0; j < M; j++)
printf("%8.2f", a_cour[j]);
printf("\n");
h = highest();
printf("highest:%7.2f NO. %2d course %2d\n", h, r, c);
printf("variance %8.2f\n", s_var());
return 0;
}
運行結果:
15、寫幾個函數:
①輸人10個職工的姓名和職工號;
②按職工號由小到大順序排序,姓名順序也隨之調整;
③要求輸人一個職工號,用折半查找法找出該職工的姓名,從主函數輸人要查找的職工號,輸出該職工姓名。
題目解析:
利用二分查找的關鍵在於數據一定要先有序，所以在查找前我們需要對數據進行排序。
代碼示例:
#include<stdio.h>
#define N 10
void input(int num[], char name[N][8])
{
int i;
for (i = 0; i < N; i++)
{
printf("input NO.: ");
scanf("%d", &num[i]);
printf("input name: ");
getchar();
gets(name[i]);
}
}
void sort(int num[], char name[N][8])
{
int i, j, min, templ;
char temp2[8];
for (i = 0; i < N - 1; i++)
{
min = i;
for (j = i; j<N; j++)
if (num[min]>num[j]) min = j;
templ = num[i];
strcpy(temp2, name[i]);
num[i] = num[min];
strcpy(name[i], name[min]);
num[min] = templ;
strcpy(name[min], temp2);
}
printf("\n result:\n");
for (i = 0; i < N; i++)
printf("\n %5d%10s", num[i], name[i]);
}
void search(int n, int num[], char name[N][8])
{
int top, bott, mid, loca, sign;
top = 0;
bott = N - 1;
loca = 0;
sign = 1;
if ((n<num[0]) || (n>num[N - 1]))
loca = -1;
while ((sign == 1) && (top <= bott))
{
mid = (bott + top) / 2;
if (n == num[mid])
{
loca = mid;
printf("NO. %d , his name is %s.\n", n, name[loca]);
sign = -1;
}
else if (n < num[mid])
bott = mid - 1;
else
top = mid + 1;
}
if (sign == 1 || loca == -1)
printf("%d not been found.\n", n);
}
int main()
{
int num[N], number, flag = 1, c;
char name[N][8];
input(num, name);
sort(num, name);
while (flag == 1)
{
printf("\ninput number to look for:");
scanf("%d", &number);
search(number, num, name);
printf("continue ot not(Y/N)?");
getchar();
c = getchar();
if (c == 'N' || c == 'n')
flag = 0;
}
return 0;
}
運行結果:
16、寫一個函數,輸人一個十六進制數,輸出相應的十進制數。
題目解析:
轉換的過程需要乘的基數為16，其次注意十六進制中的a~f的字母轉換，並且無論大小寫都要能夠轉換。
代碼示例:
#include<stdio.h>
size_t HextoDec(char s[])
{
size_t i, n;
n = 0;
for (i = 0; s[i] != '\0'; i++)
{
if (s[i] >= '0'&& s[i] <= '9')
n = n * 16 + s[i] - '0';
if (s[i] >= 'a' && s[i] <= 'f')
n = n * 16 + s[i] - 'a' + 10;
if (s[i] >= 'A' && s[i] <= 'F')
n = n * 16 + s[i] - 'A' + 10;
}
return n;
}
int main()
{
size_t result = 0;
char hex[9] = {0};
printf("input a HEX number:");
scanf("%s", hex);
result = HextoDec(hex);
printf("0x%s = %u\n", hex, result);
return 0;
}
運行結果:
17、用遞歸法將一個整數n轉換成字符串。例如，輸人483,應輸出字符串”483”。n的位數不確定,可以是任意位數的整數。
題目解析:
遞歸法求解主要要有結束條件，此題為n/10 == 0時就直接輸出，其次本題還要考慮如果整數位負數的情形，此時需要輸出一個字符串的負號。
#include<stdio.h>
void Convert(int n)
{
int i;
if ((i = n / 10) != 0)
Convert(i);
putchar(n % 10 + '0');
}
int main()
{
int number;
printf("input an integer: ");
scanf("%d", &number);
printf("output: ");
if (number < 0)
{
putchar('-'); //先輸出一個負號'-'
number = -number;
}
Convert(number);
printf("\n");
return 0;
}
運行結果:
18、給出年、月、日,計算該日是該年的第幾天。
題目解析:
此題采用枚舉法進行每月天數的累加，其中關鍵點注意需要判斷年份是否為閏年，如果是還需要多累加1天。
代碼示例:
#include <stdio.h>
#include<stdio.h>
/* 函數sum_day:計算日期 */
int sum_day(int month, int day)
{
int day_tab[13] = { 0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };
int i;
for (i = 1; i < month; i++)
day += day_tab[i]; /* 累加所在月之前天數 */
return day;
}
/* 函數leap:判斷是否為閏年 */
int leap(int year)
{
int leap;
leap = year % 4 == 0 && year % 100 != 0 || year % 400 == 0;
return leap;
}
int main()
{
int year, month, day, days;
printf("input date(year,month,day):");
scanf("%d %d %d", &year, &month, &day);
printf("%d/%d/%d ", year, month, day);
days = sum_day(month, day); /* 調用函數sum_day */
if (leap(year) && month >= 3) /* 調用函數leap */
days = days + 1;
printf("is the %dth day in this year.\n", days);
return 0;
}
運行結果:
