C语言基础and数据结构

C语言程序和程序设计概述

程序：可以连续执行的一条条指令的集合

开发过程：C源程序(.c文件) --> 目标程序(.obj二进制文件，目标文件) --> 可执行文件(.exe文件) -->结果

在任何机器上可以运行C源程序生成的 .exe 文件

没有安装C语言集成开发环境，不能编译C语言程序，函数是C程序的基本单位

程序设计有以下几个部分：

1. 确定数据结构
2. 确定算法
3. 编码（编写代码）
4. 计算机上调试程序
5. 整理并写出文档资料

C语言运行方法：编译执行，python：解释执行

头文件：#include<stdio.h>

C语言的结构特点：

• 函数是C程序的主要组成部分

    一个C程序是由一个或多个函数组成

        必须包含一个main函数（只能有一个）

        每个函数都用来实现一个或多个特定功能

        被调用的函数可以是库函数，也可以是自己编制设计的函数

• 程序总是从main函数开始执行
• C程序书写可以一行内写几个语句，也可以一个语句分写在多行上（以分号为标准，判断是否是一个语句）
• 数据声明和语句最后必须有分号
• C语言本事不提供输入输出语句，由库函数提供

算法表示方法：

1. 自然语言
2. 用伪代码表示
3. 用流程图表示

4. N-S流程图表示

标识符、常量和变量

常量

整型常量：12、0、-3

实型常量：

    十进制小数：0.34、-56.79

    指数形式：12.34e3（12.34×10³）

符号常量：‘a’、‘b’

字符串常量：“Beijing”

常量在程序运行期间，值不可以改变的
#define PI 3.14159		//定义符号常量不需要分号

变量

    在程序运行期间，值是可以改变的

    定义变量时指定该变量的名字和类型

    变量名实际上是以一个名字代表一个存储地址

    从变量取值，实际上是通过变量名找到相应的内存地址，从该存储单元中读取数据

标识符

    只能由字母、数字和下划线组成，且第一个字符必须为字符或下划线，不能使用C语言关键字作为标识符

C语言是严格区分字母大小写

关键字必须用小写字母

数据类型

整型数据

    整型常量3种表示形式

        十进制整数，如2，-983

        八进制整数。以0开头，由0~7构成，通常为无符号数，如012，八进制12

        十六进制整数。以0x开头，由 0 ~ 9 和 A ~ F 或 a ~ f 构成，如0x12A，十六进制12A

    整型变量：类型说明符 变量名标识符; 如 int a,b,c;

    在定义变量的同时给变量赋初值，称变量初始化，若没有初始化，则内容不确定

计算机最小存储单位：位(bit)

    一个字节(byte) = 8bit

在存储有符号数时，存储单元最高为代表符号位，0为正，1为负

设计程序时，注意变量类型的取值范围，当赋值超过取值范围时，会出现溢出错误

一个整 型常量后加 U或u 后缀则被认为时unsigned类型，内存中按unsigned规定方式存放

一个整型常量后加 L或l 后缀则被认为时long类型，内存中按long规定位数存放

无符号长整数：用后缀 UL/ul表示，如：15ul

浮点型(实型)数据

实型常量

    又称实属或浮点数

    十进制小数形式，如123.456

    指数形式：以 “e” 或 “E” 后跟一个整数来表示以10为底的幂数，如 2.3026e2

        规定：字母 e 或 E 之前必须有数字，且e或E后面指数必须为整数

    10⁸不能写成e8，必须写成：1e8 或 1.0E8

实型变量

    实型(3.14159)数据在内存中存放的形式：

        +：数符

        .314159：小数部分

        1：指数

    小数部分占的为数越多，数的有效数字越多，精度越高

    指数部分占的位数越多，则能表示的数值范围越大

字符型数据

字符常量

    用单引号括起来的一个字符，如’a‘、’E‘，不能 ’ab‘

    字符常量以ASCII码存储，一个字符占一个字节，大写字母与小写字母ASCII码值相差 32

字符变量

    如：char c1,c2,c3; c1 = ‘A’; c2 = ‘\n’;

    每个字符变量分配一个字节用于存放一个字符（存放的是字符的ASCII码值）

字符数据与整型数据可相互赋值，直接运算

用%d输出，则输出整型数，用%c输出，则输出字符

字符串常量

    一对双引号(" ")括起来的字符序列，字符个数称为其长度，如：“hellow”

    长度为n的字符串，在计算机存储中占n+1个字节，原因：会自动在结尾添加 ’\0‘

ASCII码表

转义字符

符号常量

用标识符表示的常量，一般符号常量名用大写字母表示，命令通常放在文件头，在程序中不允许重新赋值，注意：不需要分号结尾

格式：#define 标识符 常量 如：#define PI 3

数学函数

运算符和表达式

算术运算符

优先级越小，越优先，优先级相同时，运算次序由结合性决定

1./3 + 1./3 + 1./3 = 1

取余运算符，所得结果的符号与运算符左侧操作数符号相同，如：-5 % 2 = -1，5 % -2 = 1，运算对象只能是整型，结果也是整型，如：5 % 2 =1

自增、自减运算符

自增和自减运算符只能用于变量，不能用于常量和表达式

使用形式：

    ++i 或 --i 变量 i 先自增或自减 1，再引用 i

    i++ 或 i-- 先使用变量 i，再自增或自减1

不同数据类型间的转换

自动转换类型：数据类型自动由低级向高级转换

强制转换：将表达式的运算结果强制转换成指定的数据类型

格式：(数据类型说明符)(表达式)

int x,y;
float<