C语言程序设计课件第12章 建构法程序设计

第12章建构法程序设计本章主要内容：12.1一个简单的C语言程序12.2一个复杂的C语言程序（重点）本章教学要求：了解建构法程序设计的概念熟悉建构法程序设计的方法12.1一个简单的C语言程序建构法程序设计：就是从简单的一个C语言程序开始，不断分析其存在的问题，并不断地去解决它，完善它，直到一个比较理想的程序为止。

12.1.1已知半径求圆的面积1．初始程序这个程序算法很简单，需要输入的是半径，需要输出的是圆面积，计算的公式是s=3.14*r*r，程序需要设计两个实型变量r、s分别存储半径和面积。源程序【1】：第12章建构法程序设计12.1一个简单的C语言程序1．初始程序分析：在这个程序中，如果给出的半径都是不小于0的实数，程序肯定可以给出该圆的面积，并保留2位小数；但是，当输入的半径是小于0的实数时，程序应该给出输入的半径越界的提示，而程序仍然给出了一个圆面积值。这样的程序称为具有正确性，却不具有健壮性。说明：程序的正确性是指输入正确的数据，给出正确的结果。程序的健壮性是指程序对错误的数据有相应的处理。如何修改程序？第12章建构法程序设计12.1一个简单的C语言程序2．改进程序在输入半径以后对输入半径范围内的数据，按圆面积计算，并输出圆面积；对半径范围外的数据，给出越界提示。程序改进为源程序【2】如下：说明：程序中带下划线的部分是在源程序【1】的基础上新增加的代码。当输入半径小于0时，程序的运行结果：请输入半径：-3↙输入半径越界！请输入不小于0的实数！第12章建构法程序设计12.1一个简单的C语言程序12.1.2求5个圆的面积。上面的程序运行一次只能计算一个圆的面积，如果程序运行一次可以计算5个圆的面积，如何修改程序呢？1．初始程序1是否在程序的运行部分外面加一个循环控制就可以呢？程序需要设计一个循环控制变量i，完成循环5次的控制。源程序【3】：第12章建构法程序设计12.1一个简单的C语言程序2．初始程序2初始程序1是程序运行后，必须输入5个数据才能结束。能否使程序变得通用一些，在程序运行时输入要循环的次数，也就是处理数据的个数，再按照这个给定的次数，控制循环。程序改进为源程序【4】如下：分析：程序运行时，如果我们给出的半径都是不小于0的实数，程序可以计算给定个数的圆的面积；但是，当我们输入的半径有小于0的数时，程序给出输入半径越界的提示，但是并没有让重新输入，这样就少计算了一个圆面积。如何改进程序？第12章建构法程序设计12.1一个简单的C语言程序3．改进程序分析：在初始程序1上修改程序：当输入半径范围外的数据时，除给出越界提示外，还要允许重新输入半径，直到输入半径范围内的数为止。程序改进为：思考：（1）当r小于0时，为什么i--？（2）请在初始程序2（源程序【4】）上按照改进要求修改程序。第12章建构法程序设计12.1一个简单的C语言程序12.1.3求n个圆的面积。上面的程序可以处理多个圆面积，但是这多个圆的信息没有保存，如何让这些圆的信息保存下来呢？当反复使用一组类型相同的数据时，可以考虑用数组存储。如何修改程序呢？1．初始程序要想保存圆的信息（主要是半径），就要用数组来存储它们。比如保留5个圆的半径，要设置一个至少有5个元素的一维数组存储圆的半径。程序改进为源程序【6】：第12章建构法程序设计12.1一个简单的C语言程序1．初始程序说明：第1个圆半径保存在a[0]中，第2个圆半径保存在a[1]中，第3个圆半径保存在a[2]中，第4个圆半径保存在a[3]中，第5个圆半径保存在a[4]中。2．改进程序1源程序【6】只是把半径保存下来了，如果想把半径和面积再对应输出一遍，如何修改程序呢？源程序【7】如下：第12章建构法程序设计12.1一个简单的C语言程序2．改进程序1说明：对于域宽控制：半径占6列，面积占10列，采用右对齐。一行输出一个半径和对应的面积。思考：如果每次输入半径后，不计算不输出圆面积，而在最后一起输出半径和圆面积，如何修改程序？第12章建构法程序设计12.1一个简单的C语言程序3．改进程序2在源程序【7】的基础上，还可以按照半径的升序输出半径和面积。也就是在输出前先对输入的半径排序，再输出。程序改进为：思考：（1）如果按降序对半径排序，如何修改程序？（2）如果在输出信息中，还想知道是第几次输入的半径，如何修改程序？第12章建构法程序设计12.2一个复杂的C语言程序在设计程序时，当某一程序段相对独立，具有完整的功能时，可以把这段代码写成函数，在使用时随时调用；当这组数据，在下一次程序运行时还要使用，可以先用文件保存起来，需要时再读取。12.2.1把接受n个半径写成函数1．初始程序在源程序【8】的基础上把接受5个半径写成函数，在主函数中对它调用完成所需要的功能。源程序【9】如下：第12章建构法程序设计12.2一个复杂的C语言程序说明：把输入半径写成一个函数，在主函数中需要的时候调用它，这样可以使主函数的结构变得简单。划线部分为调用语句。能否把对半径的排序，5个半径和面积的输出也写成函数呢？2．改进程序把5个半径的排序写成一个排序函数sort()，把5个半径和面积的输出写成输出函数output()，程序改进为：源程序【10】如下：第12章建构法程序设计12.2一个复杂的C语言程序说明：从这个程序中可以看出，程序的主要功能以函数的形式出现后，这个功能就变成了一个通用的功能，就是对n个数据的处理了。在主函数中，随时可以改为对10个数，20个数的处理。思考：（1）把主函数改为对20个半径的处理。（2）把程序的主要功能写成函数，程序结构是简单了，把大问题划分成了小问题，程序也更加通用了。但事物都是一分为二的，请大家分析，使用函数后程序付出的代价是什么？第12章建构法程序设计12.2一个复杂的C语言程序12.2.2把接受的n个半径保存成文件1．初始程序引入数组后，虽然可以反复使用半径。但是，一旦关闭程序，再次运行时，半径数据就都不存在了。原因就是这些半径没有以文件的形式存储在外存上。下面写一个函数，把数组r的数据以文件的形式存放在外存上。在源程序【10】的主函数前增加writefile(floata[],intn)函数，主函数改为：第12章建构法程序设计12.2一个复杂的C语言程序2．改进程序1能否写一个函数，把存入外存的文件读过来，然后排序输出。在上述程序中再增加一个读文件函数readfile()。主函数改为：第12章建构法程序设计12.2一个复杂的C语言程序3．改进程序2能否把主函数完成的主要功能以功能菜单的形式提供给用户，用户根据需要有选择地执行这些功能。根据上面的修改要求，我们编写了下列程序，请调试。第12章建构法程序设计12.2一个复杂的C语言程序思考：（1）在output()函数中，加入字符型变量yn的作用是什么？函数最后一行代码中getch()的作用？（2）在写文件函数中，把n个半径数组保存到d盘根目录上，文件名为filer.txt是固定的。能否把文件名作为参数传给写文件函数，使保存数据的文件名根据需要而改变。（3）在主函数中，当选择0退出程序时执行的代码scanf("\n%c",&yn);的格式控制符中增加了