第一讲:编程入门 ¶
本次课程定位为编程入门,希望主要向大家介绍一些基本的编程思想,并通过例题与讲解的形式加以渗透。例题参考自去年的 PTA 习题。
计算机基础知识 ¶
冯诺依曼架构:输入、储存、计算、输出
计算机如何储存数据?
计算机如何运算数据?
编程思路 ¶
编程的过程可以是一种直观思考的抽象化,对于一般的编程问题,我一般把它分为两类,即:
- 可以直接想出来的
- 不知道算法做不出来的(或者想不到最优解)
对于前者,我们还是可以有一定的思路去解决的,比如下面这个经典的例子:
例子
公鸡 5 元一只、母鸡 3 元一只、小鸡 1 元 3 只;100 元买了 100 只鸡,问各多少只?
对于后者,比如:
例子
给定两个单词 word1 和 word2,计算出将 word1 转换成 word2 所使用的最少操作数。
用户可以对一个单词进行如下三种操作:插入一个字符、删除一个字符、替换一个字符。
跳出做题的框架,我们一般把编程范式分为以下几种:
- 面向过程
- 面向对象
- 函数式
基础知识复习 ¶
- 变量
- 语句
- 数组
- 指针
- 栈
- 队列
- 递归
基本输入输出 ¶
可能这一节内容有些基础,但作为每道编程题必不可少的部分(有时甚至是通过的关键所在
目前,我们一般使用 scanf()
读入数据,printf()
输出数据。其中的 'f'
意为 "format",即格式化输入输出。
scanf
scanf()
的定义如下:
int scanf(const char *format, ...)
参数由两部分组成:格式化字符串、读入参数。简单来说,前面一半是告诉计算机怎么读,后面一半是告诉计算机读完了存在哪里。
类型 | 合格的输入 | 参数的类型 | 备注 |
---|---|---|---|
%c |
单个字符 | char * |
可以使其读取多个字符 |
%d |
十进制整数 | int * |
32 位整型 |
%l |
十进制整数 | long * |
32 位整型 |
%ll |
十进制整数 | long long * |
64 位整型 |
%e 、%E 、%f %F 、%g 、%G |
单精度浮点数 | float * |
注意不能用来读 double |
%lf |
双精度浮点数 | double * |
64 位浮点型 |
%i |
十、八、十六进制整数 | int * |
有的时候可以用来偷懒 |
%o |
八进制整数 | int * |
同上 |
%x 、%X |
十六进制整数 | int * |
同上上 |
%s |
字符串 | char * |
读取直到遇到第一个空白字符 |
%p |
指针 | ||
%% |
读入 % 字符 |
一个很容易犯的错误:scanf(%d, &var)
写成scanf(%d, var)
。此处使用&
运算符是因为我们要告诉计算机储存数据的位置 &var
而不是 var
这个变量的值。
而日常被忽略的 scanf()
返回值会告诉我们它成功读到了几个参数(可用于判定有没有读完
试试看 !(只需要写出读取输入的语句)
- 输入仅有一行,共 7 个用空格隔开的整数 .
- 第一行一个整数 \(N\)(\(N\) 是偶数且 \(1<N<100000\)); 第二行 \(N-1\) 个用空格隔开的正整数 \(A_i (0<A_i<100000)\).
- 输入的第一行是整数 \(L\)(\(1< L < 10000\)
) ; 第二行是整数 \(M\)(\(0 < M < 100\)); 接下来的 \(M\) 行,每行包含两个不同的整数,用一个空格隔开. - 输入由空格隔开的正数(可以是小数
) ,直到输入 -1. - 输入是 1~5 个正整数 .
printf
printf()
的定义如下:
int printf(const char *format, ...)
相对于 scanf()
的格式化字符串,printf()
更加复杂:printf()
的格式化参数可以表达为以下形式:
%[flags][width][.precision][length]specifier
specifier
即格式字符,与 scanf()
一致;其他参数如下所示:(来自 菜鸟教程)
flag | 描述 |
---|---|
- |
在给定的字段宽度内左对齐,默认是右对齐 |
+ |
强制在结果之前显示加号或减号(+ 或 - + 号。默认情况下,只有负数前面会显示一个 - 号 |
空格 | 如果没有写入任何符号,则在该值前面插入一个空格。 |
# |
与 o 、x 或 X 说明符一起使用时,非零值前面会分别显示 0 、0x 或 0X 。与 e 、E 和 f 一起使用时,会强制输出包含一个小数点(即使后边没有数字时也会显示小数点默认情况下,如果后边没有数字时候,不会显示显示小数点。 与 g 或 G 一起使用时,结果与使用 e 或 E 时相同,但是尾部的零不会被移除。 |
0 |
在指定填充 padding 的数字左边放置零(0 |
width | 描述 |
---|---|
(number) | 要输出的字符的最小数目。如果输出的值短于该数,结果会用空格填充。如果输出的值长于该数,结果不会被截断。 |
* |
宽度在 format 字符串中未指定,但是会作为附加整数值参数放置于要被格式化的参数之前。 |
.precision | 描述 |
---|---|
.number | 对于整数说明符(d 、i 、o 、u 、x X 对于 e 、E 和 f 说明符:要在小数点后输出的小数位数。对于 g 和 G 说明符:要输出的最大有效位数。对于 s : 要输出的最大字符数。默认情况下,所有字符都会被输出,直到遇到末尾的空字符。对于 c 类型:没有任何影响。当未指定任何精度时,默认为 1。如果指定时不带有一个显式值,则假定为 0。 |
而日常被忽略的 printf()
返回值会告诉我们写入的字符总数(如果有输出
一些题目 ¶
水仙花数
找出 0~999 间所有的水仙花数。水仙花数是指一个三位数,它的各位数字的三次幂之和是其本身。
完美数
实现一个计算整数因子和的简单函数,并利用其实现另一个函数,输出两正整数 \(m\) 和 \(n\)(\(0<m<n<10000\))之间的所有完数。所谓完数就是该数恰好等于除自身外的因子之和。例如:\(6=1+2+3\),其中 1、2、3 为 6 的因子。
Gram-Schmidt Algorithm
( 题目省略 )