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C Primer Plus 第六版编程练习第十章答案和记录一些学习历程

2020-02-03 00:24 796 查看

终于到了最重要的部分了。

1.修改程序清单10.7的rain.c程序,用指针进行计算(仍然要声明并初始化数组)。

这一题主要是考虑数组表示法和指针表示法的转换。
数组名相当于数组第一个元素的地址,数组名加下标就是该下标元素的地址。
对于二维数组来说(二维数组其实就是数组的数组)

*(*(rain + year) + month)=rain[year][month]

但是:处理二维数组时,使用数组表示法是最简单的。

/* Programming Exercise 10-1 */
#include <stdio.h>

#define MONTHS 12   // 一年的月份数
#define YEARS  5    // 年数
int main(void)
{
const float rain[YEARS][MONTHS] =
{
{ 4.3, 4.3, 4.3, 3.0, 2.0, 1.2, 0.2, 0.2, 0.4, 2.4, 3.5, 6.6 },
{ 8.5, 8.2, 1.2, 1.6, 2.4, 0.0, 5.2, 0.9, 0.3, 0.9, 1.4, 7.3 },
{ 9.1, 8.5, 6.7, 4.3, 2.1, 0.8, 0.2, 0.2, 1.1, 2.3, 6.1, 8.4 },
{ 7.2, 9.9, 8.4, 3.3, 1.2, 0.8, 0.4, 0.0, 0.6, 1.7, 4.3, 6.2 },
{ 7.6, 5.6, 3.8, 2.8, 3.8, 0.2, 0.0, 0.0, 0.0, 1.3, 2.6, 5.2 }
};	// 用2010~2014年的降水量数据初始化数组
int year, month;
float subtot, total;

printf(" YEAR            RAINFALL  (inches)\n");
for (year = 0, total = 0; year < YEARS; year++)
{
for (month = 0, subtot = 0; month < MONTHS; month++)// 每一年,各月的降水量总和
subtot += *(*(rain + year) + month);//用指针表示法表示数组
printf("%5d %15.1f\n", 2010 + year, subtot);
total += subtot;  // 5年的总降水量
}
printf("\nThe yearly average is %.1f inches.\n\n", total / YEARS);//平均每年降水量
printf("MONTHLY AVERAGES:\n\n");
printf(" Jan  Feb  Mar  Apr  May  Jun  Jul  Aug  Sep  Oct ");
printf(" Nov  Dec\n");
for (month = 0; month < MONTHS; month++)
{
for (year = 0, subtot = 0; year < YEARS; year++)// 每个月,5年的总降水量
subtot += *(*(rain + year) + month);//用指针表示法表示数组
printf("%4.1f ", subtot / YEARS);//  平均每月降水量
}
printf("\n");
return 0;
}

运行结果:

2.编写一个程序,初始化一个double类型的数组,然后把该数组的内容拷贝至3个其他数组中(在main()中声明这4个数组)。使用带数组表示法的函数进行第1份拷贝。使用带指针表示法和指针递增的函数进行第2份拷贝。把目标数组名、源数组名和待拷贝的元素个数作为前两个函数的参数。第3个函数以目标数组名、源数组名和指向源数组最后一个元素后面的元素的指针。也就是说,给定以下声明,则函数调用如下所示:

double source[5] = {1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5};

double target1[5];

target2[5];

double target3[5];

copy_arr(target1, source, 5);

copy_ptr(target2, source, 5);

copy_ptrs(target3, source, source + 5)

本题也是考察数组表示法和指针表示法:可以明显看出处理二维数组时数组表示法要简单的多。

/* Programming Exercise 10-2 */
#include <stdio.h>
void copy_arr(double * target1, double * source, int x);
void copy_ptr(double * target2, double * source, int x);
void copy_ptrs(double * target3, double * source, double * source2);

int main(void)
{
double source[5] = {1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5};
double target1[5];  //使用数组表示法
double target2[5];  //使用指针表示法和指针递增,使用待拷贝的元素个数作参数
double target3[5];  //使用指向最后一个元素的指针作为参数

copy_arr(target1, source, 5);
copy_ptr(target2, source, 5);
copy_ptrs(target3, source, source + 5);

return 0;
}

void copy_arr(double * target1, double * source, int x)//使用数组表示法
{
int t;
for (t=0; t < x; t++)
{
target1[t] = source[t];
printf("%15.1f", target1[t]);
}
printf("\n");
}
void copy_ptr(double * target2, double * source, int x) //使用指针表示法和指针递增,使用待拷贝的元素个数作参数
{
int t;
for (t=0; t < x; t++)
{
*(target2 + t) = *(source + t);
printf("%15.1f", *(target2 + t));
}
printf("\n");
}
void copy_ptrs(double * target3, double * source, double * source2)//使用指向最后一个元素的指针作为参数
{
double *i;
int t;
for(i = source, t = 0; i < source2; i++, t++)
{
*(target3 + t) = *i;
printf("%15.1f", *(target3 + t));
}
printf("\n");
}

运行结果:

3.编写一个函数,返回储存在int类型数组中的最大值,并在一个简单的程序中测试该函数。

正常遍历找最大值即可:在前面的循环和分支里有相关题型。

/* Programming Exercise 10-3 */
#include <stdio.h>
#define LEN 10

int max_arr(const int ar[], int n);
void show_arr(const int ar[], int n);

int main(void)
{
int orig[LEN] = {1,2,3,4,12,6,7,8,9,10}; //测试数组
int max;

show_arr(orig, LEN);  //显示测试数组内容
max = max_arr(orig, LEN);  //求数组中最大值
printf("%d = largest value\n", max);
return 0;
}
int max_arr(const int ar[], int n)
{
int i;
int max = ar[0];   //先令最大值为数组第一个元素
for (i = 1; i < n; i++)
if (max < ar[i])
max = ar[i];
return max;
}
void show_arr(const int ar[], int n) //显示数组
{
int i;
for (i = 0; i < n; i++)
printf("%d ", ar[i]);
putchar('\n');
}

运行结果:

4.编写一个函数,返回储存在double类型数组中最大值的下标,并在一个简单的程序中测试该函数。

这个题也很简单。

/* Programming Exercise 10-4 */
#include <stdio.h>
#define LEN 10

int max_arr(const double ar[], int n);
void show_arr(const double ar[], int n);

int main(void)
{
double orig[LEN] = {1.0,2.0,3.0,4.0,12.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0}; //测试数组
int j;

show_arr(orig, LEN);  //显示测试数组内容
j = max_arr(orig, LEN);  //求数组中最大值的下标
printf("%d = largest value index\n", j);
return 0;
}
int max_arr(const double ar[], int n)
{
int i;
int j = 0;  //记录数组第一个元素的下标

double max = ar[0];   //先令最大值为数组第一个元素
for (i = 1; i < n; i++)
if (max < ar[i])
{
max = ar[i]; //记录较大值
j = i;	//记录较大值的下标
}
return j;
}
void show_arr(const double ar[], int n) //显示数组
{
int i;
for (i = 0; i < n; i++)
printf("%f\t", ar[i]);
putchar('\n');
}

运行结果:

5.编写一个函数,返回储存在double类型数组中最大值和最小值的差值,并在一个简单的程序中测试该函数。

这个题就是第三题的变式,找出最大最小然后相减即可。

/* Programming Exercise 10-5 */
#include <stdio.h>
#define LEN 10

double  max_diff(const double  ar[], int n); //声明 最大值与最小值之差最大函数
void show_arr(const double  ar[], int n); //声明显示数组函数

int main(void)
{
double  orig[LEN] = {1.1,2,3,4,12,61.3,7,8,9,10};
double  max;

show_arr(orig, LEN);//调用显示数组函数
max = max_diff(orig, LEN);//调用数组中最大值与最小值之差 最大函数
printf("%g = maximum difference\n", max);

return 0;
}
double  max_diff(const double  ar[], int n) //定义最大值与最小值之差最大函数
{
int i;
double  max = ar[0];
double  min = ar[0];

for (i = 1; i < n; i++)
{
if (max < ar[i])
max = ar[i];
else if (min > ar[i])
min = ar[i];
}
return max - min;
}
void show_arr(const double  ar[], int n)//定义显示数组函数
{
int i;

for (i = 0; i < n; i++)
printf("%g ", ar[i]);
putchar('\n');
}

运行结果:

6.编写一个函数,把double类型数组中的数据倒序排列,并在一个简单的程序中测试该函数。

倒序排列和倒序不同
倒序排列是将原来放在数组最后一个位置的数据放到第一个,以此类推。
倒序是按从大到小或从小到大的顺序放置数据。

/* Programming Exercise 10-6 */
#include <stdio.h>
#define LEN 10

void  reverse_arr( double  ar[], int n); //声明倒序排列函数
void show_arr( double  ar[], int n); //声明显示数组函数

int main(void)
{
double  orig[LEN] = {1.1,2,3,4,12,61.3,7,8,9,10};
double  max;
show_arr(orig, LEN);//调用显示数组函数
reverse_arr(orig, LEN);//调用倒序排列函数
show_arr(orig, LEN);//调用显示数组函数

return 0;
}
void  reverse_arr( double  ar[], int n) //定义倒序排列函数
{
long int i;
double t;

for (i = 0; i < n/2; i++)//循环一半即可
{
double t = ar[i];
ar[i] = ar[n - 1 - i];
ar[n - 1 - i] = t;
}

}
void show_arr( double  ar[], int n)//定义显示数组函数
{
long long int i;

for (i = 0; i < n; i++)
printf("%g\t", ar[i]);
putchar('\n');
}

运行结果:

7.编写一个程序,初始化一个double类型的二维数组,使用编程练习2中的一个拷贝函数把该数组中的数据拷贝至另一个二维数组中(因为二维数组是数组的数组,所以可以使用处理一维数组的拷贝函数来处理数组中的每个子数组)。

我在这里使用的是指针表示法,主要是想加强一下指针这方面的理解。可以看到指针表示法还是很麻烦的,大家可以用数组的办法来做一下。

/* Programming Exercise 10-7 */
#include <stdio.h>

#define ROWS 3
#define COLS 5

void copy_arr(double target[][COLS], double source[][COLS], int x, int y);
//声明复制二维数组函数——声明target,source是指向内含5个double类型值的指针

int main(void)
{
double source[ROWS][COLS] =
{
{1, 2.0, 4.0, 5, 9},
{1.5, 2, 4.0, 5, 5},
{1, 7.0, 2.6, 6, 3}
};//初始化二维数组
double target[ROWS][COLS];//定义目标二维数组

copy_arr(target, source, ROWS, COLS);//调用复制二维数组函数

return 0;
}
void copy_arr(double target[][COLS], double source[][COLS], int x, int y)
//定义复制二维数组函数
{
int i,j;

for (i = 0; i < x; i++)
{
for(j = 0; j < y; j++)
{
*(*(target + i) + j) = *(*(source + i) + j);
//令目标数组的元素的值等于初始数组的元素值
printf("%f\t", *(*(target + i) + j), COLS);
}
printf("\n");
}
}

运行结果:

8.使用编程练习2中的拷贝函数,把一个内含7个元素的数组中第3~第5个元素拷贝至内含3个元素的数组中。该函数本身不需要修改,只需要选择合适的实际参数(实际参数不需要是数组名和数组大小,只需要是数组元素的地址和待处理元素的个数。

把指针指向第三个元素直到第五个元素。
或者用数组形式也可以。

/* Programming Exercise 10-8 */
#include <stdio.h>

#define LEN1 7
#define LEN2 3

void copy_arr(int ar1[], const int ar2[], int n); //声明复制函数
void show_arr(const int[], int); //声明显示数组函数

int main(void)
{
int orig[LEN1] = {1,2,3,4,5,6,7};
int copy[LEN2];

show_arr(orig, LEN1);
copy_arr(copy, orig + 2, LEN2);
show_arr(copy, LEN2);

return 0;
}
void copy_arr(int ar1[], const int ar2[], int n) //定义复制函数
{
int i;

for (i = 0; i < n; i++)
ar1[i] = ar2[i];
}
void show_arr(const int ar[], int n) //定义显示数组函数
{
int i;

for (i = 0; i < n; i++)
printf("%d ", ar[i]);
putchar('\n');
}

运行结果;

9.编写一个程序,初始化一个double类型的3×5二维数组,使用一个处理变长数组的函数将其拷贝至另一个二维数组中。还要编写一个以变长数组为形参的函数以显示两个数组的内容。这两个函数应该能处理任意N×M数组(如果编译器不支持变长数组,就使用传统C函数处理N×5的数组)。

定义一个变长数组,直到要使用他的时候告知其数组的大小。

/* Programming Exercise 10-9 */
#include <stdio.h>
#define ROWS 3
#define COLS 5
void copy(int rows,int cols,double arr[rows][cols],double arr2[rows][cols]);//声明复制二维数组函数
void display(int rows,int cols,double arr[rows][cols]);//声明显示二维数组函数

int main()
{
double source[ROWS][COLS] = {
{1.2,2,3.6,4,5.5},
{2,2.7,3.8,5.3,10},
{1.1,6,4,6.5,5.3}
};
double target[ROWS][COLS];

copy(ROWS, COLS, target, source);
display(ROWS, COLS, source);
putchar('\n');
display(ROWS, COLS, target);

return 0;
}
void copy(int rows,int cols,double arr[rows][cols],double arr2[rows][cols])//定义复制二维数组函数
{
int i, j;
for (i = 0; i < rows; i++)
for (j = 0; j < cols; j++)
arr[i][j] = arr2[i][j];
}
void display(int rows,int cols,double arr[rows][cols])//定义显示二维数组函数
{
int i, j;
for (i = 0; i < rows; i++)
for (j = 0; j < cols; j++)
printf("%g   ", arr[i][j]);
}

运行结果:

10.编写一个函数,把两个数组中相对应的元素相加,然后把结果储存到第 3 个数组中。也就是说,如果数组1中包含的值是2、4、5、8,数组2中包含的值是1、0、4、6,那么该函数把3、4、9、14赋给第3个数组。函数接受3个数组名和一个数组大小。在一个简单的程序中测试该函数。

也很简单,就正常的相加。

#include <stdio.h>
#define SIZE 4

void sum_arr(double *arr1, double *arr2, double *sum, int lx);//声明求和数组函数
void show_arr(double * arr, int x);//声明显示数组函数

int main(void)
{
double arr1[SIZE] = {2, 4, 5, 8};
double arr2[SIZE] = {1, 0, 4, 6};
double sum[SIZE];

sum_arr(arr1, arr2, sum, SIZE);
show_arr(sum, SIZE);

return 0;
}

void sum_arr(double *arr1, double *arr2, double *sum, int x)//定义求和数组函数
{
int i;

for ( i= 0; i < x; i++)
sum[i] = arr1[i] + arr2[i];
}

void show_arr(double * arr, int x)//定义显示数组函数
{
int i;

for ( i= 0; i < x; i++)
printf("%.1f\t", arr[i]);
}

运行结果:

11.编写一个程序,声明一个int类型的3×5二维数组,并用合适的值初始化它。该程序打印数组中的值,然后各值翻倍(即是原值的2倍),并显示出各元素的新值。编写一个函数显示数组的内容,再编写一个函数把各元素的值翻倍。这两个函数都以数组名和行数作为参数。

乘以2即可。

/* Programming Exercise 10-11 */
#include <stdio.h>
#define ROWS 3
#define COLS 5
void times2(int ar[][COLS], int r);//声明二维数组翻倍函数
void showarr2(int ar[][COLS], int r);//声明显示二维数组函数
int main(void)
{
int stuff[ROWS][COLS] = {
{1,2,3,4,5},
{6,7,8,-2,10},
{11,12,13,14,15}
};

showarr2(stuff, ROWS);
putchar('\n');
times2(stuff, ROWS);
showarr2(stuff, ROWS);

return 0;
}
void times2(int ar[][COLS], int r)//定义二维数组翻倍函数
{
int row, col;

for (row = 0; row < r; row++)
{
for (col = 0; col < COLS; col++)
ar[row][col] *= 2;
}
}
void showarr2(int ar[][COLS], int r)//定义显示二维数组函数
{
int row, col;

for (row = 0; row < r; row++)
{
for (col = 0; col < COLS; col++)
printf("%d\t", ar[row][col]);
putchar('\n');
}
}

运行结果:

12.重写程序清单10.7的rain.c程序,把main()中的主要任务都改成用函数来完成。

按照10.7的算法改成函数即可。

/* Programming Exercise 10-12 */

#include <stdio.h>
#define MONTHS 12
#define YEARS 5

float yearsRainfall(float rain[][MONTHS]);//声明计算年均下雨量
void monthAverage(float rain[][MONTHS]);//声明计算月均下雨量

int main(void)
{
float rain[YEARS][MONTHS] =
{
{4.3, 4.3, 4.3, 3.0, 2.0, 1.2, 0.2, 0.2, 0.4, 2.4, 3.5, 6.6},
{8.5, 8.2, 1.2, 1.6, 2.4, 0.0, 5.2, 0.9, 0.3, 0.9, 1.4, 7.3},
{9.1, 8.5, 6.7, 4.3, 2.1, 0.8, 0.2, 0.2, 1.1, 2.3, 6.1, 8.4},
{7.2, 9.9, 8.4, 3.3, 1.2, 0.8, 0.4, 0.0, 0.6, 1.7, 4.3, 6.2},
{7.6, 5.6, 3.8, 2.8, 3.8, 0.2, 0.0, 0.0, 0.0, 1.3, 2.6, 5.2}
};
int year, month;
float total, subtot;

printf("YEARS  RAINFALL (inches) \n");
total = yearsRainfall(rain);
printf("The yearly average  is %.1f inches. \n", total / YEARS);
printf("\n");
monthAverage(rain);

return 0;
}

float yearsRainfall(float rain[][MONTHS])//定义计算年均下雨量
{
float total = 0;
float subtot = 0;
int year,month;

for (year = 0; year < YEARS; year++)
{
for (month = 0; month < MONTHS; month++)
subtot += rain[year][month];
printf("%5d %15.1f \n", 2010 + year, subtot);
total += subtot;
}

return total;
}

void monthAverage(float rain[][MONTHS])//定义计算月均下雨量
{
float subtot = 0;
int year,month;

printf("MONTHLY AVERAGE: \n\n");
printf("  Jan  Feb  Mar  Apr  May  Jun  Jul  Aug  Sep  Oct  Nov  Dec \n");
for (month = 0; month < MONTHS; month++)
{
for (year = 0; year < YEARS; year++)
subtot += *(*(rain+year)+month);
printf("%5.1f ", subtot / YEARS);
}
}

运行结果:

13.编写一个程序,提示用户输入3组数,每组数包含5个double类型的数(假设用户都正确地响应,不会输入非数值数据)。该程序应完成下列任务。

a.把用户输入的数据储存在3×5的数组中
b.计算每组(5个)数据的平均值
c.计算所有数据的平均值
d.找出这15个数据中的最大值
e.打印结果 每个任务都要用单独的函数来完成(使用传统C处理数组的方式)。
完成任务b,要编写一个计算并返回一维数组平均值的函数,利用循环调用该函数3次。对于处理其他任务的函数,应该把整个数组作为参数,完成任务c和d的函数应把结果返回主调函数

/* Programming Exercise 10-13 */
#include <stdio.h>
#define ROWS 3
#define COLS 5

void store(double ar[][COLS], int row); //声明存储二维数组数据函数
void showarr2(double ar[][COLS]);//声明显示二维数组函数
double average(double ar[][COLS], int row);//声明计算每行平均值函数
double average2d(double ar[][COLS]); //声明计算所有数据平均值
double max2d(double ar[][COLS]); //声明计算所有数据最大值

int main(void)
{
double stuff[ROWS][COLS];
int row;

for (row = 0; row < ROWS; row++)//读取输入
{
printf("Enter %d numbers for row %d\n", COLS, row + 1);
store(stuff, row);//存储二维数组值
}
printf("array contents:\n");

showarr2(stuff);//显示输入

for (row = 0; row < ROWS; row++)//显示每行平均值
printf("average value of row %d = %g\n", row + 1, average(stuff, row));

printf("average value of all rows = %g\n", average2d(stuff));//显示所有数据平均值

printf("largest value = %g\n", max2d(stuff));//显示所有数据最大值

printf("Bye!\n");

return 0;
}
void store(double ar[][COLS], int row) //定义存储数据二维数组函数
{
int i;

for (i = 0; i < COLS; i++)
{
printf("Enter value #%d: ", i + 1);
scanf("%lf", &ar[row][i]);
}
}
void showarr2(double ar[][COLS])//定义显示二维数组函数
{
int row, col;
for (row = 0; row < ROWS; row++)
{
for (col = 0; col < COLS; col++)
printf("%g\t", ar[row][col]);
putchar('\n');
}
}
double average(double ar[][COLS], int row)//定义计算每行平均值函数
{
int col;
double sum = 0.0;

if (ROWS > 0)
{
for (col = 0; col < COLS; col++)
sum +=  ar[row][col];
return sum / COLS;
}
else
return 0.0;
}
double average2d(double ar[][COLS])//定义计算所有数据平均值
{
int row, col;
double sum = 0.0;

if (ROWS > 0)
{
for (row = 0; row < ROWS; row++)
{
for (col = 0; col < COLS; col++)
sum +=  ar[row][col];
}
return sum / (ROWS*COLS);
}
else
return 0.0;
}
double max2d(double ar[][COLS])//定义计算所有数据最大值
{
int row, col;
double max = **ar;

for (row = 0; row < ROWS; row++)
{
for (col = 0; col < COLS; col++)
{
if (max < ar[row][col])
max = ar[row][col];
}

}

return max;
}

运行结果:

14.以变长数组作为函数形参,完成编程练习13

/* Programming Exercise 10-14 */
#include <stdio.h>
#define ROWS 3
#define COLS 5

void store(double ar[], int n); //声明存储二维数组数据函数
void showarr2(int rows, int cols, double ar[rows][cols]);//声明显示二维数组函数
double average(const double ar[], int n);//声明计算每行平均值函数
double average2d(int rows, int cols, double ar[rows][cols]); //声明计算所有数据平均值
double max2d(int rows, int cols, double ar[rows][cols]); //声明计算所有数据最大值

int main(void)
{
double stuff[ROWS][COLS];
int row;

for (row = 0; row < ROWS; row++)//读取输入
{
printf("Enter %d numbers for row %d\n", COLS, row + 1);
store(stuff[row], COLS);
}
printf("array contents:\n");

showarr2(ROWS, COLS, stuff);//显示输入

for (row = 0; row < ROWS; row++)//显示每行平均值
printf("average value of row %d = %g\n", row + 1, average(stuff[row], COLS));

printf("average value of all rows = %g\n", average2d(ROWS, COLS, stuff));//显示所有数据平均值

printf("largest value = %g\n", max2d(ROWS, COLS, stuff));//显示所有数据最大值

printf("Bye!\n");

return 0;
}
void store(double ar[], int n) //定义存储数据一维数组函数
{
int i;
for (i = 0; i < n; i++)
{
printf("Enter value #%d: ", i + 1);
scanf("%lf", & ar[i]);
}
}
void showarr2(int rows, int cols, double ar[rows][cols])//定义显示二维数组函数
{
int row, col;
for (row = 0; row < rows; row++)
{
for (col = 0; col < cols; col++)
printf("%g ", ar[row][col]);
putchar('\n');
}
}
double average(const double ar[], int n)//定义计算每行平均值函数
{
int i;
double sum = 0.0;

for (i = 0; i < n; i++)
sum += ar[i];
if (n > 0)
return sum / n;
else
return 0.0;
}
double average2d(int rows, int cols, double ar[rows][cols])//定义计算所有数据平均值
{
int r, c;
double sum = 0.0;
for (r = 0; r < rows; r++)
{
for (c = 0; c < cols; c++)
sum += ar[r][c];
}
if (rows * cols > 0)
return sum / (rows * cols);
else
return 0.0;
}
double max2d(int rows, int cols, double ar[rows][cols])//定义计算所有数据最大值
{
int r, c;
double max = ar[0][0];
for (r = 0; r < rows; r++)
{
for (c = 0; c < cols; c++)
{
if (max < ar[r][c])
max = ar[r][c];
}

}

return max;
}

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