C语言的数据结构怎么理解
C语言的数据结构怎么理解
这篇文章主要介绍了C语言的数据结构怎么理解的相关知识,内容详细易懂,操作简单快捷,具有一定借鉴价值,相信大家阅读完这篇C语言的数据结构怎么理解文章都会有所收获,下面我们一起来看看吧。
1 猜数字游戏-问题描述
这个游戏一点都不陌生,猜价格是一度很火的综艺节目。很多老师也用这个案例作为课堂案例。在这里,我想把重点放到“思维层面上”,即:为什么要这样写代码,就实现了猜数字游戏的功能。
我们先来说真人版的猜数字游戏:
A:心里默默出一个数字(约定一个范围,假设[1-100]之间),开始猜把
B猜:50
A: 大了
B猜:25
A:小了
B猜:150
A:你违规了
B猜:30
A:猜对了!正确答案就是30!是否继续猜?
B:需要
…
2 问题分析
从前面的真人版,换成人机版:
现实世界 | 程序模拟 | 实现途径 |
---|---|---|
A | 电脑 | |
心里默默出一个数字 | 一个变量的值 | 随机数/手动在程序里悄悄定义的变量值/其他(总之就是你解决:产生一个数的方法) |
B猜 | B敲键盘 | scanf扫描键盘 |
A说大了、小了、对了 | 计算机判断并输出判断结果 | if判断 |
A和B之间的继续猜 | 重复事件 | 循环 |
所谓“天下大事必做于易,天下难事必做于细”,
有了一个对现实问题的一个分析,你还可以把一个问题进行逐层简化,然后再逐层丰富其功能:
1)猜一次
2)直到猜到为止
3)限定猜的次数,并显示当前是第几次猜
4)处理特殊情况:如果你提前猜到了;如果你猜的数超出了范围
5)猜更多的数
6)对游戏计时、一分钟猜对得越多还可以设关卡
…
这样,就会对一个较为综合的问题,有了一个自己的方案,接下来就可以开始尝试逐个击破了。
3 问题解决
3.1 猜一次
用IPO的思维,继续分析这种情况,其故事流程是不是这样的:
// I:输入
1)计算机:出一个数
2)用户: 键盘输一个数(猜)
3)计算机:获得这个数
//处理并输出
4)计算机:判断这个数和自己出的数的大小关系
5)计算机:根据不同的关系,告诉你猜大了、小了、对了
6)计算机:告诉你正确答案
根据输入与输出,确定要定义的变量:计算机出的数、用于猜的数
程序员要做的:就是把上面的故事流程,用一种编程语言描述出来。
而故事的流程就是:算法;
编程语言描述出来的就是:程序
那么,我们就可以得到以下程序了:
#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<time.h>intmain(){intguess,magic;//magic计算机想的数srand(time(NULL));//用时间做种子,产生一个随机数magic=rand()%100+1;//随机数落到1-100之间printf("guessanumber:\n");//用户猜一个数scanf("%d",&guess);if(guess>magic)//计算机判断,并告诉你猜的情况printf("toobig!\n");elseif(guess<magic)printf("toosmall!\n");elseprintf("right!\n");printf("therightnumberis%d\n",magic);return0;}
3.2 直到猜到为止
接着上面的故事。
还要继续猜:
1)计算机出的数是否应该变化? ——显然,不能变,变了就作弊了
2)用户还要继续猜 —— 那么就还要再敲键盘、计算机还要继续获得这个数(3.1节代码:Line9-10)
3)计算机还要继续判断——还要判断大小关系(3.1节代码:Line11-16)
因此,3.1节代码Line9-16就应该反复做,循环体就确定了;
直到猜到为止: 循环条件则是magic!=guess
#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<time.h>intmain(){intguess,magic;srand(time(NULL));magic=rand()%100+1;do{///用户和计算机判断是循环体printf("guessanumber:\n");scanf("%d",&guess);if(guess>magic)printf("toobig!\n");elseif(guess<magic)printf("toosmall!\n");elseprintf("right!\n");}while(guess!=magic);//循环条件printf("therightnumberis%d\n",magic);return0;}}
3.3 限定猜10次
循环结束条件就变为:猜了10次结束
那么就需要一个计数器,每猜一次,计数器+1, 到10次,循环结束;
#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<time.h>intmain(){intguess,magic;intcount=0;//计数器,一次都还没有猜,初始为0srand(time(NULL));magic=rand()%100+1;do{count++;//猜1次,计数器加1printf("the%dth:guessanumber:\n",count);//显示第几次猜scanf("%d",&guess);if(guess>magic)printf("toobig!\n");elseif(guess<magic)printf("toosmall!\n");elseprintf("right!\n");}while(count<=10);//判断猜到10次了没有printf("therightnumberis%d\n",magic);return0;}
3.4 处理特殊情况
情况1:如果用于猜的范围超出[1,100],给出提示
显然,从键盘获得用户猜的数(3.3节代码Line13)后,就应判断:
—— a)是否超过了[1,100]的范围,是,本次不判断猜的情况,用户重新猜下一次;
——b)否,则判断用户猜的情况。
情况2:如果不到10次就猜到了,提前结束循环;
这就是代码输出“right!”的情况(3.3节代码Line19),同时加上结束循环的语句break就ok。
#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<time.h>intmain(){intguess,magic;intcount=0;srand(time(NULL));magic=rand()%100+1;do{count++;printf("the%dth:guessanumber:\n",count);scanf("%d",&guess);if(guess>100||guess<1)//处理情况1{printf("Youguessthenumbershouldbeintherange[1,100]:\n");continue;//跳过本次循环}if(guess>magic)printf("toobig!\n");elseif(guess<magic)printf("toosmall!\n");else{printf("right!\n");break;//处理情况2}}while(count<=10);printf("therightnumberis%d\n",magic);return0;}
3.5 猜下一个数
分析:
1) 上一个数的猜,已经结束;—— 3.4节代码中的Line29
2) 询问用户,是否继续进行游戏; ——输出一条询问语句
3) 输入用户的意愿; —— scanf输入
4) 如果是,则继续做游戏;否则游戏结束 ——新的循环是否继续的条件
5) 重新给10次猜的机会 ——计数器清0
6) 计算机再重新想一个数; ——3.4节代码中的Line 8-9
7) 继续猜; ——3.4节代码中的Line 10-29
于是3.4节代码的Line8-29是需要继续作为新的循环的循环体。
#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<time.h>intmain(){intguess,magic;intcount;intreply=0;//用户是否继续游戏do{count=0;//每猜一个新的数,计数器清0srand(time(NULL));//重新产生一个新的数来猜magic=rand()%100+1;do{count++;//猜1次,计数器加1printf("the%dth:guessanumber:\n",count);scanf("%d",&guess);if(guess>100||guess<1){printf("Youguessthenumbershouldbeintherange[1,100]:\n");continue;}if(guess>magic)printf("toobig!\n");elseif(guess<magic)printf("toosmall!\n");else{printf("right!\n");break;}}while(count<=10);printf("therightnumberis%d\n",magic);printf("Isthegamecontinue?1(yes)or0(no):\n");//询问是否继续游戏scanf("%d",&reply);//获得用户的意愿}while(reply==1);//如果意愿是1,则继续游戏;否则,整个程序结束return0;}
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