C語言的數據結構怎么理解

這篇文章主要介紹了C語言的數據結構怎么理解的相關知識，內容詳細易懂，操作簡單快捷，具有一定借鑒價值，相信大家閱讀完這篇C語言的數據結構怎么理解文章都會有所收獲，下面我們一起來看看吧。

1 猜數字游戲-問題描述

這個游戲一點都不陌生，猜價格是一度很火的綜藝節目。很多老師也用這個案例作為課堂案例。在這里，我想把重點放到“思維層面上”，即：為什么要這樣寫代碼，就實現了猜數字游戲的功能。

我們先來說真人版的猜數字游戲：

A：心里默默出一個數字（約定一個范圍，假設[1-100]之間），開始猜把

B猜：50

A: 大了

B猜：25

A：小了

B猜：150

A：你違規了

B猜：30

A：猜對了！正確答案就是30！是否繼續猜？

B：需要

…

2 問題分析

從前面的真人版，換成人機版：

所謂“天下大事必做于易，天下難事必做于細”，

有了一個對現實問題的一個分析，你還可以把一個問題進行逐層簡化，然后再逐層豐富其功能：

1）猜一次

2）直到猜到為止

3）限定猜的次數，并顯示當前是第幾次猜

4）處理特殊情況：如果你提前猜到了；如果你猜的數超出了范圍

5）猜更多的數

6）對游戲計時、一分鐘猜對得越多還可以設關卡

…

這樣，就會對一個較為綜合的問題，有了一個自己的方案，接下來就可以開始嘗試逐個擊破了。

3 問題解決

3.1 猜一次

用IPO的思維，繼續分析這種情況，其故事流程是不是這樣的：

// I:輸入

1）計算機：出一個數

2）用戶： 鍵盤輸一個數（猜）

3）計算機：獲得這個數

//處理并輸出

4）計算機：判斷這個數和自己出的數的大小關系

5）計算機：根據不同的關系，告訴你猜大了、小了、對了

6）計算機：告訴你正確答案

根據輸入與輸出，確定要定義的變量：計算機出的數、用于猜的數

程序員要做的：就是把上面的故事流程，用一種編程語言描述出來。

而故事的流程就是：算法；

編程語言描述出來的就是：程序

那么，我們就可以得到以下程序了：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main()
{
	int guess,magic;       //magic計算機想的數
	srand(time(NULL));     //用時間做種子，產生一個隨機數
	magic = rand()%100+1;    //隨機數落到1-100之間
	printf("guess a number:\n");     //用戶猜一個數
	scanf("%d",&guess);
	if(guess>magic)           //計算機判斷，并告訴你猜的情況
		printf("too big!\n");
	else if(guess<magic)
		printf("too small!\n");
	else
		printf("right!\n");
	printf("the right number is %d\n",magic);
	return 0;
}

3.2 直到猜到為止

接著上面的故事。

還要繼續猜：

1）計算機出的數是否應該變化？ ——顯然，不能變，變了就作弊了

2）用戶還要繼續猜 —— 那么就還要再敲鍵盤、計算機還要繼續獲得這個數（3.1節代碼：Line9-10）

3）計算機還要繼續判斷——還要判斷大小關系（3.1節代碼：Line11-16）

因此，3.1節代碼Line9-16就應該反復做，循環體就確定了；

直到猜到為止： 循環條件則是magic！=guess

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main()
{
	int guess,magic;       
	srand(time(NULL));     
	magic = rand()%100+1;    
	do{       ///用戶和計算機判斷是循環體
		printf("guess a number:\n");  
		scanf("%d",&guess);
		if(guess>magic)         
			printf("too big!\n");
		else if(guess<magic)
			printf("too small!\n");
		else
			printf("right!\n");
	}while(guess!=magic);  //循環條件
	printf("the right number is %d\n",magic);
	return 0;
}
}

3.3 限定猜10次

循環結束條件就變為：猜了10次結束

那么就需要一個計數器，每猜一次，計數器+1， 到10次，循環結束；

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main()
{
	int guess,magic;       
	int count=0;      //計數器，一次都還沒有猜，初始為0
	srand(time(NULL));     
	magic = rand()%100+1;   
	do{
	    count++;        //猜1次，計數器加1
		printf("the %dth: guess a number:\n",count);     //顯示第幾次猜    
		scanf("%d",&guess);
		if(guess>magic)           
			printf("too big!\n");
		else if(guess<magic)
			printf("too small!\n");
		else
			printf("right!\n");
	}while(count<=10);   //判斷猜到10次了沒有
	printf("the right number is %d\n",magic);
	return 0;
}

3.4 處理特殊情況

情況1：如果用于猜的范圍超出[1,100]，給出提示

顯然，從鍵盤獲得用戶猜的數（3.3節代碼Line13）后，就應判斷：

—— a）是否超過了[1,100]的范圍，是，本次不判斷猜的情況，用戶重新猜下一次；

——b）否，則判斷用戶猜的情況。

情況2：如果不到10次就猜到了，提前結束循環；

這就是代碼輸出“right！”的情況（3.3節代碼Line19），同時加上結束循環的語句break就ok。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main()
{
	int guess,magic;       
	int count=0;      
	srand(time(NULL));     
	magic = rand()%100+1;   
	do{
	    count++;        
		printf("the %dth: guess a number:\n",count);     
		scanf("%d",&guess);
		if(guess>100 ||guess<1)    //處理情況1
		{
			printf("You guess the number should be in the range [1,100]:\n");
			continue;      //跳過本次循環
		}
		if(guess>magic)           
			printf("too big!\n");
		else if(guess<magic)
			printf("too small!\n");
		else
		{
			printf("right!\n");
			break;             //處理情況2
		}
	}while(count<=10);   
	printf("the right number is %d\n",magic);
	return 0;
}

3.5 猜下一個數

分析：

1) 上一個數的猜，已經結束；—— 3.4節代碼中的Line29

2) 詢問用戶，是否繼續進行游戲； ——輸出一條詢問語句

3) 輸入用戶的意愿； —— scanf輸入

4) 如果是，則繼續做游戲；否則游戲結束 ——新的循環是否繼續的條件

5) 重新給10次猜的機會 ——計數器清0

6) 計算機再重新想一個數； ——3.4節代碼中的Line 8-9

7) 繼續猜； ——3.4節代碼中的Line 10-29

于是3.4節代碼的Line8-29是需要繼續作為新的循環的循環體。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main()
{
	int guess,magic;       
	int count;
	int reply=0;   //用戶是否繼續游戲
	do{
		count=0;               //每猜一個新的數，計數器清0
		srand(time(NULL));      //重新產生一個新的數來猜 
		magic = rand()%100+1;   
		do{
			count++;        //猜1次，計數器加1
			printf("the %dth: guess a number:\n",count);         
			scanf("%d",&guess);
			if(guess>100 ||guess<1)
			{
				printf("You guess the number should be in the range [1,100]:\n");
				continue;
			}
			if(guess>magic)           
				printf("too big!\n");
			else if(guess<magic)
				printf("too small!\n");
			else
			{
				printf("right!\n");
				break;
			}
		}while(count<=10);   
		printf("the right number is %d\n",magic);
		printf("Is the game continue? 1(yes) or 0(no):\n"); //詢問是否繼續游戲
		scanf("%d",&reply);   //獲得用戶的意愿
	}while(reply==1);        //如果意愿是1，則繼續游戲；否則，整個程序結束
	return 0;
}

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