一、作业头内容
| 这个作业属于那个课程 | C语言程序设计II |
|---|---|
| 这个作业要求在哪里 | C语言作业评价标准 |
| 我在这个课程的目标是 | 学习二级指针的概念；掌握指针数组的应用方法；理解指针与函数的关系，学习指针作为函数返回值的运用。 |
| 这个作业在那个具体方面帮助我实现目标 | 能更好的消化理论课上学习的指针进阶，像加强对函数指针和指针函数的理解。 |
| 参考文献 | C语言头文件#include<stdlib.h>的作用 ; typedef语法 ; C语言程序设计 。 |
二、基础作业：
PTA:
1.函数题：计算最长的字符串长度：
2.函数题：统计专业人数：
3.函数题：删除单链表偶数结点：
第一题：
(1、6-1 计算最长的字符串长度
本题要求实现一个函数，用于计算有n个元素的指针数组s中最长的字符串的长度。
函数接口定义：
int max_len( char *s[], int n );
其中n个字符串存储在s[]中，函数max_len应返回其中最长字符串的长度。
裁判测试程序样例：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#define MAXN 10
#define MAXS 20
int max_len( char *s[], int n );
int main()
{
int i, n;
char *string[MAXN] = {NULL};
scanf("%d", &n);
for(i = 0; i < n; i++) {
string[i] = (char *)malloc(sizeof(char)*MAXS);
scanf("%s", string[i]);
}
printf("%d
", max_len(string, n));
return 0;
}
/* 你的代码将被嵌在这里 */
输入样例：
4
blue
yellow
red
green
输出样例：
6
(2、程序代码：
int max_len( char *s[], int n )
{
int i=0,m=0;
for(;i<n;i++)
{
if( strlen(s[m]) < strlen(s[i]) )
{
m=i;
}
}
return strlen(s[m]);
}
(3、设计思路，流程图：
(4、本题调试过程碰到的问题及解决办法。
错误截图：
问题：
提示返回值未声明，经检查发现在for循环内定义也只在for循环里有效。
解决办法：
将要作为返回值得定义变量放置for循环外即可。
(5、程序运行结果的截图或者效果录像。
正确截图：
第二题：
(2、6-2 统计专业人数
本题要求实现一个函数，统计学生学号链表中专业为计算机的学生人数。链表结点定义如下：
struct ListNode {
char code[8];
struct ListNode *next;
};
这里学生的学号共7位数字，其中第2、3位是专业编号。计算机专业的编号为02。
函数接口定义：
int countcs( struct ListNode *head );
其中head是用户传入的学生学号链表的头指针；函数countcs统计并返回head链表中专业为计算机的学生人数。
裁判测试程序样例：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
struct ListNode
{
char code[8];
struct ListNode *next;
};
struct ListNode *createlist(); /*裁判实现，细节不表*/
int countcs( struct ListNode *head );
int main()
{
struct ListNode *head;
head = createlist();
printf("%d
", countcs(head));
return 0;
}
/* 你的代码将被嵌在这里 */
输入样例：
1021202
2022310
8102134
1030912
3110203
4021205
#
输出样例：
3
(2、实验代码：
int countcs( struct ListNode *head )
{
int sum = 0;
struct ListNode *p=head;
while(p != NULL)
{
if(p->code[1] == '0' && p->code[2] == '2')
sum++;
p = p->next;
}
return sum;
}
(3、设计思路，流程图：
(4、本题调试过程碰到的问题及解决办法。
错误截图：
问题：
在相关应用程序中提示语句错误，语句“struct ListNode *head=p;”有误；原因是单链表的基本操作出错。
解决办法：
将语句修改为“struct ListNode *p=head;”。
(5、程序运行结果的截图或者效果录像。
正确截图：
第三题：
(3：题目：6-3 删除单链表偶数节点
本题要求实现两个函数，分别将读入的数据存储为单链表、将链表中偶数值的结点删除。链表结点定义如下：
struct ListNode
{
int data;
struct ListNode *next;
};
函数接口定义：
struct ListNode *createlist();
struct ListNode *deleteeven( struct ListNode *head );
函数createlist从标准输入读入一系列正整数，按照读入顺序建立单链表。当读到−1时表示输入结束，函数应返回指向单链表头结点的指针。
函数deleteeven将单链表head中偶数值的结点删除，返回结果链表的头指针。
裁判测试程序样例：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
struct ListNode {
int data;
struct ListNode *next;
};
struct ListNode *createlist();
struct ListNode *deleteeven( struct ListNode *head );
void printlist( struct ListNode *head )
{
struct ListNode *p = head;
while (p) {
printf("%d ", p->data);
p = p->next;
}
printf("
");
}
int main()
{
struct ListNode *head;
head = createlist();
head = deleteeven(head);
printlist(head);
return 0;
}
/* 你的代码将被嵌在这里 */
输入样例：
1 2 2 3 4 5 6 7 -1
输出样例：
1 3 5 7
(2、程序代码：
typedef struct ListNode *s;
struct ListNode *createlist()
{
s head=NULL, tail=NULL;
int n;
scanf("%d",&n);
while(n != -1)
{
s q = (s)malloc(sizeof(struct ListNode));
q->data = n;
q->next = NULL;
if(tail==NULL)
head = tail = q;
else
{
tail->next = q;
tail = q;
}
scanf("%d",&n);
}
return head;
}
struct ListNode *deleteeven( struct ListNode *head )
{
s newhead=NULL,p=head,tail;
while(p)
{
if(p->data%2==1)
{
s q = (s)malloc( sizeof(struct ListNode) );
q->data = p->data;
q->next = NULL;
if(newhead==NULL)
newhead = tail = q;
else
{
tail->next = q;
tail = q;
}
}
p = p->next;
}
return newhead;
}
(3、设计思路，流程图：
(4、本题调试过程碰到的问题及解决办法
错误截图：
问题：
通过PTA反馈提示运行超时；而相关应用程序中检测显示程序代码正确，表明逻辑应该正确。
解决办法：
只能通过调试去设立断点与根据数值变化，来判断问题所在，在修改数据。
(5、程序运行结果的截图或者效果录像。
正确截图：
三、挑战作业：
PTA：
1.编程题：八皇后问题（用递归法）实现
2.编程题：求迷宫最短通道
(1：题目：7-1 ***八皇后问题
在国际象棋中，皇后是最厉害的棋子，可以横走、直走，还可以斜走。棋手马克斯·贝瑟尔 1848 年提出著名的八皇后问题：即在 8 × 8 的棋盘上摆放八个皇后，使其不能互相攻击 —— 即任意两个皇后都不能处于同一行、同一列或同一条斜线上。
现在我们把棋盘扩展到 n × n 的棋盘上摆放 n 个皇后，请问该怎么摆？请编写程序，输入正整数 n，输出全部摆法(棋盘格子空白处显示句点“.”，皇后处显示字母“Q”，每两格之间空一格)。
输入格式:
正整数 n (0 ＜ n ≤ 12)
输出格式:
若问题有解，则输出全部摆法(两种摆法之间空一行)，否则输出 None。
要求：试探的顺序逐行从左往右的顺序进行，请参看输出样例2。
输入样例1:
3
输出样例1:
None
输入样例2:
6
输出样例2:
. Q . . . .
. . . Q . .
. . . . . Q
Q . . . . .
. . Q . . .
. . . . Q .
. . Q . . .
. . . . . Q
. Q . . . .
. . . . Q .
Q . . . . .
. . . Q . .
. . . Q . .
Q . . . . .
. . . . Q .
. Q . . . .
. . . . . Q
. . Q . . .
. . . . Q .
. . Q . . .
Q . . . . .
. . . . . Q
. . . Q . .
. Q . . . .
(2、程序代码：
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int abc(int k);
int def(int k);
int hij(int i);
#define N 12 //N代表n皇后，其中正整数 n (0 ＜ n ≤ 12)；
int x[N], n, m=0, num=0; //n代表阶数 或 皇后个数 ；num代表存在的“全部摆法 ”的个数 ；
//m主要为可行解是否存在；
//以上变量与数组全为“全局变量 ” ；
int main (void)
{
scanf("%d",&n);
num=abc(1);
if(m==0)
printf("None");
return 0;
}
int abc(int k)
{
if(k>n)
{
m=1;
num++;
hij(1);
}
else
for(int i=1;i<=n;i++)
{
x[k]=i;
if(def(k))
abc(k+1);
}
//m=1;
return num;
}
int def(int k)
{
for(int i=1;i<k;i++)
if(abs(k-i)==abs(x[k]-x[i])||x[k]==x[i])
return 0;
return 1;
}
int hij(int i)
{
if(num==1)
{
for(int j;i<=n;i++)
{
for(j=1;j<x[i];j++) printf(". ");
printf("Q");
for(j=x[i]+1;j<=n;j++) printf(" .");
printf("
");
}
}
else //if(num>1)
{
printf("
");
for(int j;i<=n;i++)
{
for(j=1;j<x[i];j++) printf(". ");
printf("Q");
for(j=x[i]+1;j<=n;j++) printf(" .");
printf("
");
}
}
}
(3、设计思路，流程图：
(4、本题调试过程碰到的问题及解决办法
错误截图：
问题：
PTA上全提示格式错误部分正确；而实验代码逻辑符合题意；结果也正确，问题是结尾部分总是多出一行在PTA上不符合格式要求。
解决办法：
通过提示，针对方向为实验代码的格式，猜想问题出在换行符；由函数反复递归，代码执行解读来太抽象，逻辑设计需调试可得出改进思路，要修改为结尾的两行；重新设计输出时格式，首先可先输出第一次后面按规则输出即可。
(5、程序运行结果的截图或者效果录像。
正确截图：
(2：题目：7-2 求迷宫最短通道
- 递归求解迷宫最短通道的总步长。
- 输入一个迷宫，求从入口通向出口的可行路径中最短的路径长度。
- 为简化问题，迷宫用二维数组 int maze[10][10]来存储障碍物的分布，假设迷宫的横向和纵向尺寸的大小是一样的，并由程序运行读入, 若读入迷宫大小的值是n（3<n<=10），则该迷宫横向或纵向尺寸都是n，规定迷宫最外面的一圈是障碍物；
- 迷宫的入口是maze[1][1]，出口是maze[n-2][n-2], 若maze[i][j] = 1代表该位置是障碍物，若maze[i][j] = 0代表该位置是可以行走的空位（0<=i<=n-1, 0<=j<=n-1）。求从入口maze[1][1]到出口maze[n-2][n-2]可以走通的路径上经历的最短的总步长。
- 要求迷宫中只允许在水平或上下四个方向的空位上行走，走过的位置不能重复走。
输入格式：
输入迷宫大小的整数n, 以及n行和n列的二维数组（数组元素1代表障碍物，0代表空位）
输出格式：
若有可行的通道则输出一个整数，代表求出的通道的最短步长；若没有通道则输出`"No solution"`。
输入样例:
10
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 0 0 1 0 0 0 1 0 1
1 0 0 1 0 0 0 1 0 1
1 0 0 0 0 1 1 0 0 1
1 0 1 1 1 0 0 0 0 1
1 0 0 0 1 0 0 0 0 1
1 0 1 0 0 0 1 0 0 1
1 0 1 1 1 0 1 1 0 1
1 1 0 0 0 0 0 0 0 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
上述输入代表的是如下这样一个迷宫：
其中红色的小方块是障碍物，蓝色的小方块是空位，白色的小圆连起来是一条从入口到出口的通道，两个圆之间代表一个步长。
输出样例:
14
(2、程序代码：
#include<stdio.h>
#define M 10
struct P
{
int x;
int y;
};
int m[M][M],n,z = 10000;
struct P b;
struct P d[4]={{0,1},{1,0},{0,-1},{-1,0}};
void Try(struct P c,int t)
{
int i;
struct P q; // 下一个位置
for(i=0;i<=3;i++) // 动方向,依次为东南西北;依次试探下左上右四个方向
{
q.x=c.x+d[i].x;
q.y=c.y+d[i].y;
if(m[q.x][q.y] == 0) // 是通路
{
m[q.x][q.y]=++t;
if(q.x != b.x || q.y != b.y) // 没到终点
Try(q,t); // 试探下一点(递归调用)
else
z = z>t?t:z;
m[q.x][q.y]=0; // 恢复为通路，试探下一条路
t--;
}
}
return；
}
int main(void)
{
struct P h; //起点
int i,j;
while(scanf("%d",&n)!=EOF)
for(i=0;i<n;i++)
for(j=0;j<n;j++)
scanf("%d",*(m+i)+j); //二维数组的指针调用
h.x = 1,h.y=1;
b.x = n-2,b.y= n-2;
m[h.x][h.y]=2;
Try(h,0); // 由第一步起点试探起
if(z == 10000)
printf("No solution");
else
printf("%d",z);
return 0;
}
(3、设计思路：
给定一个迷宫，此迷宫中有且仅有一个入口和出口，其中设有若干检查点，要求从入口开始，经过所有检查点后到达出口所需的最短路径。其中路径中允许多次经过入口或出口或某检查点，但路径的开始和结尾必须分别是入口和出口。更形象一点就是要把图中所有的宝藏找出来带出去的问题。
算法的核心描述就是先假设已经有一个最优路径，然后插入一个新的检查点时，如何使插入导致的路径增量最小。
这种先假设存在最优路径然后再在这条假设的路径中插入新的结点的思想其实就是贪心算法，出现在很多算法当中，并且十分行之有效，其基本模型就是持有两个关键集合，根据条件改变集合元素来动态规划集合中元素的组织方式。此题中的寻宝算法十分类似于货郎担问题，区别在于，货郎在寻找旅行路线时不能经过已经走过的城市，且最终要回到出发点，而这里的模型是可以经过已经走过的城市，但最终不是要回到出发点，而是以达到一个指定点结束。但本质上都需要两个动态集合来保存这些代表地点的结点。货郎担问题相对于此问题的简单之处表现在其不重复的特点上，因为不重复，所以每个结点必有单前驱与单后继，集合中元素都不相同，组合起来就很简单。而此问题由于可以多次经过同一个节点，所以在一条路径上就存在多个相同的结点，这就导致了同一结点有多前驱或多后继的问题。本问题解决的关键就是要解决这种多前驱与多后继的问题，也就是要决定同一结点如何在集合中表现出多种身份的方式。我在设计此算法时，到此便知道这就是问题的核心了，最终想到的办法就是为多前驱或多后继的结点建立多个虚拟结点，这些虚拟结点实质上共享同一个位置，但却分别有着不同的前驱与后继，因此可以构成一条完成的路线。然后问题就转移到如何在两个集合中标识这些虚拟结点的身份了。剩下的问题不再是难题，除了需要计算在插入新结点时如何查找最优插入区间、如何计算插入后带来的代价增量、如何决定是采用正常插入模式还是采用创建新的虚拟结点的插入方式等问题了。其中用到了算法导论一书中介绍的“三角不等式（两边之和大于第三边，两边之差小于第三边）”原理来计算和比较代价增量。
最后，如设计算法时所描述，这其实是通过一个循环就可以实现四方向移动的遍历。
引用：程序设计：迷宫的最短路径
(4、本题调试过程碰到的问题及解决办法
错误截图：
问题：
该代码借鉴c++类型，用c语言求解难免不对型，故出错。
解决办法：
了解和借鉴其思路改写为C语言型的代码,利用已学知识进行编写新代码。
(5、程序运行结果的截图或者效果录像。
正确截图：
挑战题的算法上有些什么新的想法和改进？
首先，递归算是入门，已经较为清晰的理解与学会递归；按我的理解，递归用一个形象的比喻，就是查词典。我们查词典的过程，本身就是递归。想象用一本纯英文词典查单词，要查某一个单词的意思，翻到这个单词时，看解释，发现解释中有一个单词不认识，所以，无法明白这个要查的单词是什么意思；这时，再用这本词典（函数本身）查那个不认识的单词，又发现查的第2个单词的解释中又有一个单词不认识，那么，又再用这本词典查第3个不认识的单词，这样，一个一个查下去，直到解释中所有单词都认识，这样就到底了，就明白了最后一个单词是什么意思，然后一层一层`倒回来`，就知道我最初想查的第1个单词是什么意思了，其中也可能不会直接就顺利的一层层倒回来，其中可能继续在某一基础上继续要去查其他的单词，在返回那一层，直到返回到初始想知道的单词，问题就解决了。
第二，对n皇后的流程图进行新的制作，更加详细一些，代码本就完善的较好了所以未做修改。
第三，对第二题的挑战题《求迷宫最短通道》，上次是借用c++的编程环境和函数进行引用的代码，这周编写为c语言型代码，更能助于理解和学习。
我向哪些同学进行了挑战题的讲解和我是如何讲解的？
暂无。
四、预习作业：
从第十三周开始，将进入课程设计阶段，在本次作业中给出：
1.所在小组想要开发的项目的名称和目标；
根据一定程度上C语言基础，小组讨论决定制作的小游戏名称被命名为《小鬼战斗机》的飞行游戏，
目标：软件能顺利运行，能灵活控制。
2.项目主体功能的描述；
1、页面初始化；
2、按规律发射子弹；
3、敌机移动；
4、自动产生新敌机；
……
3.现阶段已做的准备工作；
参考资料：《C语言课程设计与游戏开发实践教程》；
……
4.小组成员名单和进度安排。（课程设计阶段：13-17周）
组员：陈小强、邓 鹏。
安排：先了解软件制作的流程。
……
五、学习进度统计和学习感悟 ：
1）、进度条：
2）、学习进度表：
| 第N周 | 日 期 | 这周花的时间 | 代码行数 | 学到的知识点简介 | 目前比较迷惑的问题 |
|---|---|---|---|---|---|
| 第十二周 | 5/13-/18 | 计12小时 | 480 | 指针进阶：指针数组，数组指针，指针函数，函数指针 | 全局变量中静态变量与动态变量不太清楚 |
| 第十一周 | 5/5-/10 | 计9小时 | 580 | 多函数结构；递归函数；宏；编译译预处理的概念 | -- |
| 第十周 | 4/28-5/4 | 计16小时 | 110 | 结构指针 | -- |
| 第九周 | 4/22-/26 | 计14小时 | 360 | 结构指针的概念、结构指针作为函数参数 | -- |
| 第八周 | 4/15-/19 | 计13小时 | 150 | 动态内存分配，字符指针 | -- |
| 第七周 | 4/8-/11 | 计11小时 | 520 | 复习冒泡排序法；详解指针、数组与地址间的关系；指针之间的运算 | -- |
| 第六周 | 3/29-4/5 | 计 9小时 | 390 | 指针变量的初始化、指针作为函数参数、指针变量的赋值与运算 | -- |
| 第五周 | 3/25-/28 | 计 8小时 | 200 | 字符串的基本概念、操作方法 | -- |
| 第四周 | 3/18-/22 | 计 8小时 | 400 | 冒泡排序法、选择排序法、二维数组 | -- |
| 第三周 | 3/11-/16 | 计 4小时 | 150 | 指针、二维数组 | -- |
3）、学习感悟：
(1)本周你学习哪些内容（不限于课上）？你有哪些收获？
主要学习为指针进阶部分，通过课堂学习和例题分析，其中更深刻的理解指针数组、数组指针与指针函数，和函数指针有了初步了解。
(2)本周所学内容中你觉得哪些地方是难点？对此你做了哪些措施去克服这些困难？
我认为较难的在于数组指针和指针数组的区别，首先数组指针的定义可以为： int (*p)[n];而指针数组的定义是 int *p[n];两者看似相差一个括号却优先级不同，含义有很大的差别，数组指针只是一个指针变量，似乎是C语言里专门用来指向二维数组的，它占有内存中一个指针的存储空间。指针数组是多个指针变量，以数组形式存在内存当中，占有多个指针的存储空间。
六、结对编程感受：
1）、过程：
本周的编程作业基础题都是先理解题目给出的程序代码在根据题目要求补写自定义函数；以完善程序；我们先一起讨论各自对已有代码的解读，再设计逻辑，因为有些解法很多但又复杂，且思路形象来表达简单，可以很好的进行建立各自观点，再对代码脉络进行编写与修改；
两人一起编写代码，再通过相关软件运行进行检查代码，有问题一起检查与修改。
最后，进行讨论，对问题理解清晰、相对简单的题目谈论不同思路。
2）、照片：
3）、看法：
一起结对编程是真的可以节省时间与提高效率。