C 语言程序设计苏小红等, 高等教育出版社,2015 年 C 语言程序设计学习指导苏小红等, 高等教育出版社,2015 年九教学后记本节课采用案例驱动法进行教学过程的设计, 通过提出问题, 解决问题, 引出新知识点, 经典案例贯穿整堂课从讲课过程中学生的反馈情况来看, 该方式容易引起学生

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翼说顺郁
5 years ago
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1 第 6 章数组教案 (1) 一授课题目 ( 教学章节或主题 ) 6.1 一维数组最值算法二教学时间安排 2 学时节三教学目的要求知识目标 : 学习一维数组的引用和最值算法的原理能力目标 : 掌握一维数组和最值算法的应用情感目标 : 通过运用数组编程实践获得成就感, 提升 C 语言编程的兴趣四教学重点或难点教学重点 : 一维数组定义初始化和应用, 最值算法教学难点 : 一维数组的应用和最值算法五教学方法及手段案例驱动课堂讲授案例实践六教学过程设计见详案七思考题及作业 1.P135 程序编写题第 1 题 2. 成绩管理某班有最多不超过 30 人 ( 具体人数由键盘输入 ) 参加 C 语言期中考试请编程实现以下功能 (1) 录入每个学生的学号和考试成绩 ; (2) 输出最高分和相应的学号八主要参考书目 C 语言程序设计何钦铭, 颜晖, 高等教育出版社,2015 年 1

2 C 语言程序设计苏小红等, 高等教育出版社,2015 年 C 语言程序设计学习指导苏小红等, 高等教育出版社,2015 年九教学后记本节课采用案例驱动法进行教学过程的设计, 通过提出问题, 解决问题, 引出新知识点, 经典案例贯穿整堂课从讲课过程中学生的反馈情况来看, 该方式容易引起学生兴趣, 能有效提高课堂教学质量可以改进的地方 : 一维数组定义初始化和应用在介绍数组时, 可以通过形象的 PPT 动画, 让学生理解数组的遍历和应用在介绍数组的拓展应用时, 可以让同桌学生分别用选择结构和数组编写程序, 然后相互批改和讲解, 对比两种方法, 让学生总结孰优孰劣, 以便加深对数组的理解在介绍最值算法时, 通过形象的 PPT 动画, 学生容易理解算法原理但是编写具体程序时, 发现部分学生存在障碍, 应该进一步设计改进动画, 让代码和原理同步呈现, 这样更利于学生掌握 2

3 6.1 一维数组最值算法复习 : 1. 数据输入 2. 选择结构和循环结构程序设计 3. 引例 : 输入 50 位学生分数, 计算并输出平均分解题思路 : (1) 变量声明及赋值 ; (2) 成绩输入累加 ; (3) 计算并输出平均分思考 : 输出成绩高于平均分的学生成绩问题 : 没有保存所有学生成绩引出 : 新课内容一一维数组 1. 相同类型的若干相关数据的集合称为数组 2. 一维数组定义数组类型数组名 [ 常量表达式 ]; 3. 一维数组初始化 (1) 在定义数组的同时, 为数组元素赋初值, 形式如下 : 数组类型数组名 [ 常量表达式 ] = 表达式列表 ; 如 :int a[10]=1,2,3,4,5,6,7,8,9,10; (2) 对部分元素赋初值如 :int a[10]=1,2,3; char b[5]= +, ; 4. 一维数组元素引用数组名 [ 下标表达式 ] 5. 一维数组应用 (1) 引例解答 3

4 例 1: 输入 50 位学生分数, 计算并输出平均分, 输出高于平均分的学生成绩思路 : 1) 数组声明及元素赋值 ; 2) 累加并输出平均分 ; 3) 数组元素与平均分比较及输出解题 : int i; float mark[10],avg,sum=0; printf("input score:\n"); for(i=0;i<10;i++) scanf("%f",&mark[i]); sum=sum+mark[i]; avg=sum/10; printf("avg=%.2f",avg); for(i=0;i<10;i++) if (mark[i]>avg) printf( \n%.2f",mark[i]); (2) 数组应用巩固例 2: 用数组求 Fibonacci 数列前 30 项, Fibonacci 数列满足以下条件 : F1=1 (n=1) F2=1 (n=2) Fn=Fn 1+Fn 2 (n 3) 思路 : 1) 定义变量, 数组并初始化 ; 2) 数组元素赋值 ; 3) 数组元素输出解题 : int i; 4

5 int f[30]=1,1; for(i=2;i<30;i++) f[i]=f[i 2]+f[i 1]; for(i=0;i<30;i++) if(i%5==0) printf("\n"); printf("%10d",f[i]); 程序说明 : 1) 为使输出数据清晰, 输出时要规定域宽及每一行数据个数 2) 数组元素的下标必须是整型表达式, 如本题中的 i i-1 i-2, 如将变量 i 定义成实型, 则程序有语法错误 (3) 数组应用拓展例 3: 某高校对食堂进行一次满意度调查, 请 n 个学生对食堂服务质量打分, 共分 5 个等级, 最低为 1 分, 最高为 5 分得出一份评价等级分布表, 统计各档分数的打分人数思路 : 1) 定义数组并将其每个元素初始化为 0 2) 输入参加调查人数 n 及 n 个分数 3) 若是有效票 ( 在 1 分 ~5 分间 ), 做相应统计 4) 输出评价等级分布表解题 : int rate[6],i,n,s; for(i=0;i<6;i++) rate[i]=0; printf( Input numbers:\n ); scanf( %d,&n); printf( Input scores:\n ); for(i=0;i<n;i++) scanf( %d,&s); if(s>=1&&s<=5) ++rate[0]; 5

6 ++rate[s]; printf( grade form:\n ); for(i=1;i<6;i++) printf( %d:%5d\n,i,rate[i]); printf( valid vote:%d\n,rate[0]); 二数组典型算法应用最值算法 1. 算法原理在一批数据中找出最大 ( 小 ) 值即为最值问题采用的算法一般是假定第 1 个数据为最大 ( 小 ) 值, 然后从第 2 个数据直到最后一个数据, 依次和假定的最大 ( 小 ) 值比较, 假如有比最值更大 ( 小 ) 的数据, 则给最大 ( 小 ) 值重新赋值 2. 实例 (1) 基本应用例 4: 某企业实验室有一批钢材, 请设计程序输出 HRC 硬度最大的材料思路 : 1) 定义数组并输入数据 2) 假定 a[0] 为 n 个数中的最大值 3) 从第 2 个开始直到最后一个元素分别和最大值比较有发现比假定的最大值更大的数据, 则最大值重新赋值 4) 循环结束, 输出真正最大值解题 : #include <stdio.h> void main() int a[10],i,max; printf( input 10 number:\n ); for(i=0;i<10;i++) scanf( %d,&a[i]); max=a[0]; // 假定第一个数据为最大值 for(i=1;i<10;i++) // 第 2 个数据开始逐一比较 6

7 if(a[i]>max) // 比假定的最大值还要大 max=a[i]; printf( max=%d\n,max); // 循环结束后输出最大值 (2) 拓展应用例 5: 学校举办歌唱比赛,5 名评委进行打分选手的最后得分的计算方法是 : 去掉一个最高分, 去掉一个最低分, 剩下的 3 个评委分数取平均值要求输出选手的最后得分思路 : 1) 定义数组并将其每个元素初始化为 0 2) 输入 5 位评委的分数并累加计算总分 3) 利用最值算法原理找到最大值和最小值 4) 总分减去最大值和最小值即为 3 位评委的总分, 除以 3 得到选手最后得分 5) 输出选手最后得分解题 : #include <stdio.h> void main() int a[5],i,max,min,sum; float avg; sum=0; printf( input 5 number:\n ); for(i=0;i<5;i++) scanf( %d,&a[i]); // 每个评委打分 sum+=a[i]; max=a[0]; min=a[0]; for(i=1;i<5;i++) // 逐一比较 if(a[i]>max) // 比假定的最大值要还要大 7

8 max=a[i]; if(a[i]<min) min=a[i]; avg=(sum-max-min)/3.0; // 总分减去最高分, 减去最低分除以 3 printf( avg=%f\n,avg); // 最后得分三学生易出错的地方 1. 数组下标越界 2. 数组初始化容易遗忘四小结 ( 由问题与讨论方式给出 ) 1. 一维数组的定义 2. 一维数组的初始化 3. 一维数组元素的引用 4. 一维数组应用 5. 最值算法五布置作业 1.P135 程序编写题第 1 题 2. 成绩管理某班有最多不超过 30 人 ( 具体人数由键盘输入 ) 参加 C 语言期中考试请编程实现以下功能 (1) 录入每个学生的学号和考试成绩 ; (2) 输出最高分和相应的学号 8

9 第 6 章数组教案 (2) 一授课题目 ( 教学章节或主题 ) 查找算法排序算法二教学时间安排 2 学时三教学目的要求知识目标 : 学会数组查找和排序方法能力目标 : 掌握顺序查找折半查找冒泡排序选择排序算法情感目标 : 利用所学算法解决图书馆书籍查询等实际问题, 提升 C 语言编程的兴趣四教学重点或难点教学重点 : 查找算法, 排序算法教学难点 : 折半查找算法冒泡排序算法五教学方法及手段案例驱动启发式教学六教学过程设计见详案七思考题及作业 1.P135 程序编写题第 2 题 2. 书本例题调试八主要参考书目 C 语言程序设计何钦铭, 颜晖, 高等教育出版社,2015 年 C 语言程序设计苏小红等, 高等教育出版社,2015 年 C 语言程序设计学习指导苏小红等, 高等教育出版社,2015 年九教学后记案例和启发式教学容易引起学生的注意, 教学效果较好 9

10 6.2.2 查找算法排序算法复习 : 1. 数组定义输入输出 2. 最值算法 3. 引例 : 利用最值算法编程实现 10 位学生分数找最大和最小解题思路 : (1) 声明一维数组 ; (2) 产生 10 位随机数 ; (3) 最值算法找出最大, 最小值思考 : 题目更改为找分数为特定的某位同学? 再改为 10 同学分数排序? 问题 : 需要有查找的算法和排序的算法引出 : 本节新课的内容 ( 查找和排序 ) 一查找算法 1. 概念及分类 2. 顺序查找法算法 (1) 将 x 和 a 数组中的每一元素依次比较, 发现相等, 得到位置下标, 查找结束 (2) 比较完所有数据, 没有发现和 x 相等的数据, 得出结论无该数据存在, 查找结束 (3) 最理想状态为第一个数即为查找的数据, 比较 1 次 ; 最差状态比较完所有数据, 查找结束所以对 n 个数的平均比较次数达 n 1 次, 查找效率不高 2 3. 折半查找算法 (1) 首先检查 n 个数的中间那个数是否是所查找的数, 如是, 则查找结束 ; 否则进行下一步操作 (2) 在上一步的比较中确定所查找数在中间数的哪一边若所查找数比中间数小, 则必定出现在中间数的左半区间, 可以排除右半区间 ; 若所查找数比中间数大, 下次只查找右半区间, 排除左半区间, 这样将查找范围缩小一半 10

11 (3) 重复以上步骤, 直到找到该数, 或查找区间为空表示找不到所查找的数对 n 个数的平均比较次数为 [log 2 n]+1 次 4. 解引例 : 查找特定分数的同学所处位置 ( 两种方法实现 ) 二排序算法 1. 概念及分类冒泡排序和选择排序 2. 冒泡排序算法 (1) 第一趟,n 个数组元素, 两两比较, 发现逆序了 ( 即比较的两数, 大的数在前, 小的数在后 ), 则交换两个数据, 效果是一趟比较完后, 最大的数沉到底部 (2) 接着对前 n 1 个数进行相同的比较交换操作, 将次大数放在倒数第二的位置一直进行到所有数都按照顺序排列为止 (3) 在这样的操作中, 大数不断往下沉, 小数不断往上冒, 故称冒泡排序图 6-2 冒泡法排序过程 n 个数用冒泡排序, 则第一趟要比较交换 n 1 次, 第二趟要比较交换 n 2 次第 i 趟要比较交换 n i 次, 共进行 n 1 趟排序后完成通过以上冒泡排序的展开分析, 可以归纳出该排序算法如下 : for(i=0;i<n 1;i++) 第 i 趟排序算法 // n 个数共进行 n 1 趟排序 // 第 i 趟有 n-i 个数参加排序 3. 选择排序算法 (1) 第一趟, 从 n 个数中选出最小的数, 与第 1 个数交换位置 (2) 第二趟, 除第 1 个数外, 从其余 n-1 个数中选出最小的数, 与第 2 个数交换位置 (3) 依次类推, 选择 n-1 次后所有数都按照顺序排列为止这种操作是每次选择最小的数据和排头位置相交换, 故称选择排序三小结 1. 查找算法 : 在数组元素序列中查找指定的数据 x 查找成功, 返回数组元素所在位置, 查找不成功, 给出不成功提示本章节要掌握直接查找和折半查找算法 11

12 2. 排序算法 : 对数组元素按照从大到小 ( 从小到大 ) 的顺序排序, 本章节要掌握的有冒泡排序和选择排序四布置作业 1.P135 程序编写题第 2 题 2. 书本例题调试 12

13 第 6 章数组教案 (3) 一授课题目 ( 教学章节或主题 ) 插入算法 6.3 二维数组二教学时间安排 2 学时三教学目的要求知识目标 : 学会插入算法和二维数组使用能力目标 : 掌握直接插入算法二维数组定义情感目标 : 利用所学算法解决如图书馆书籍入库等实际问题, 提升 C 语言编程的兴趣四教学重点或难点教学重点 : 插入算法, 二维数组定义教学难点 : 直接插入算法五教学方法及手段案例驱动启发式教学六教学过程设计见详案七思考题及作业 1.P135 程序编写题第 3,4 题 2. 书本例题调试八主要参考书目 C 语言程序设计何钦铭, 颜晖, 高等教育出版社,2015 年 C 语言程序设计苏小红等, 高等教育出版社,2015 年 C 语言程序设计学习指导苏小红等, 高等教育出版社,2015 年九教学后记案例和启发式教学容易引起学生的注意, 教学效果较好 13

14 6.2.4 插入算法 6.3 二维数组复习 : 1. 查找算法 2. 排序算法 3. 引例 : 利用所学算法编程实现 10 位学生分数找特定学生 ( 查找算法 ) 解题思路 : (1) 声明一维数组 ; (2) 产生 10 位随机数 ; (3) 顺序查找算法找指定学生思考 : 题目更改为插入一个新同学到指定位置? 问题 : 需要有插入的算法引出 : 本节新课的内容 ( 插入算法 ) 一插入算法 1. 概念及分类直接插入算法, 折半插入算法, 希尔插入算法 2. 直接插入算法 : (1) 首先查找到待插入数据在数组中的位置 k; (2) 从最后一个元素开始直到下标为 k 的元素依次往后移动了一个位置 ; (3) 第 k 个元素的位置腾出, 将数据插入插入算法如图 6-4 所示 : 3. 解例题 : 利用直接插入算法, 解引例二二维数组 1. 二维数组的定义数组类型数组名 [ 常量表达式 1][ 常量表达式 2] ; (1) 数组类型为 C 语言的类型说明符, 标识数组元素的类型 14

15 (2) 数组名为 C 的合法标识符 (3) 常量表达式应为正整型常量, 其中常量表达式 1 是第一维的下标值, 表示数组的行数 ; 常量表达式 2 是第二维的下标值, 表示列数 2. 二维数组的初始化 (1) 分行赋初值数组类型数组名 [ 常量表达式 ][ 常量表达式 ] = 表达式列表 1, 表达式列表 2,... ; (2) 不分行一起赋值数组类型数组名 [ 常量表达式 ][ 常量表达式 ] = 表达式列表 ; (3) 缺省数组定义中的第一维长度赋初值数组类型数组名 [ ][ 常量表达式 ] = 元素初值 ; 3. 二维数组元素的引用数组名 [ 下标表达式 1][ 下标表达式 2] (1) 某自修室为 7 排 6 列布置, 学生会为统计来教室自习的学生情况, 编程计算自修室就座率 1) 自修室是 7 排 6 列布置, 定义一个 7 行 6 列的二维数组 2) 数组元素值表示每个座位的情况, 用 1 表示有人就座,0 表示空座位 3) 二维数组所有元素之和表示有人就座的座位数三小结 1. 插入算法 2. 二维数组四布置作业 1.P135 程序编写题第 3,4 题 2. 书本例题调试 15

16 第 6 章数组教案 (4) 一授课题目 ( 教学章节或主题 ) 6.4 二维数组综合应用二教学时间安排 2 学时三教学目的要求知识目标 : 学会二维数组综合应用能力目标 : 掌握二维数组应用情感目标 : 利用所学算法解决如自修室利用率等实际问题, 提升 C 语言编程的兴趣四教学重点或难点教学重点 : 二维数组应用教学难点 : 二维数组应用五教学方法及手段案例驱动启发式教学六教学过程设计见详案七思考题及作业 1.P135 程序编写题第 5 题 2. 书本例题调试八主要参考书目 C 语言程序设计何钦铭, 颜晖, 高等教育出版社,2015 年 C 语言程序设计苏小红等, 高等教育出版社,2015 年 C 语言程序设计学习指导苏小红等, 高等教育出版社,2015 年九教学后记复习 : 案例和启发式教学容易引起学生的注意, 教学效果较好 6.4 二维数组综合应用 16

17 1. 插入算法 2. 二维数组定义思考 : 如何解决例如统计自修室座位入座率的问题? 引出 : 本节新课的内容 ( 二维数组应用 ) 一二维数组应用举例例 1. 找出二维数组的最大值元素, 将其与最后一个元素交换, 并以行列对齐的方式输出 (1) 找出二维数组中的最大值元素所在的位置, 以便和最后一个元素交换 (2) 在查找二维数组的最大值时, 首先假定第一个元素为最大值, 然后逐一与其他元素比较, 重新确定最大值 (3) 比较完所有元素就后将最大值与数组中的最后一个元素交换 #define M 3 #define N 4 #include <stdio.h> void main() double a[m][n],max; int i,j,maxi,maxj; for(i=0;i<m;i++) for(j=0;j<n;j++) scanf("%lf",&a[i][j]); max=a[0][0]; // 为 max 赋初值 maxi=maxj=0; // 为记录 max 中元素所在的下标变量赋初值 for(i=0;i<m;i++) for(j=0;j<n;j++) if(max<a[i][j]) // 当 max 比当前元素小 max=a[i][j]; // 改变 max 值 maxi=i; // 记录放在 max 中元素的行列下标 maxj=j; a[maxi][maxj]=a[m-1][n-1]; // 以下两语句交换最大元素与矩阵最后元素 a[m-1][n-1]=max; for(i=0;i<m;i++) // 嵌套循环以行列对齐格式输出处理完后矩阵数据 for(j=0;j<n;j++) printf("%8.2f",a[i][j]); printf("\n"); 例 2. 输入一日期, 输出该天是这年中的第几天 (1) 因为闰年的二月份有 29 天, 非闰年二月份为 28 天, 将每个月的天数存放在一个二维数组中, 第一行存放非闰年的每月天数, 第二行存放闰年的每月天数 (2) 累加这一日期前完整月的天数, 再加上本月到日期止的天数, 就是该日期在这年 17

18 中的第几天 /* 例 6-15 源程序, 输入一日期, 输出该天是这年中的第几天 */ #include <stdio.h> void main() int m[][13]=0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31, 0,31,29,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31; // 数组初始化, 存放每月天数 int year,month,day,j,leap; printf( Place input date(yy-mm-dd): ); // 输入提示 scanf( %d-%d-%d,&year,&month,&day); leap=year%4==0&&year%100!=0 year%400==0;// 若是闰年 leap 为 1 for(j=0;j<month;j++) day+=m[leap][j]; // leap 作为行下标累加完整月天数 printf("%d\n",day); 二插入算法的改进 (1) 在查找待插入数据位置的时候, 从最后一个元素开始往前比较 (2) 只要发现数组元素比待插入的 x 数据大, 说明该数组元素应该位置后移, 以便在前面有空余的位置给 x 数据插入 (3) 当查找到某数据元素值小于 x 的时候, 说明找到插入位置了,x 应该插入在该数组元素的后面 (4) 改进算法源程序 : #define N 6 #include <stdio.h> void main() double a[n],x; int i,j,k; printf("input %d number:\n",n-1); for(i=0;i<n-1;i++) scanf("%lf",&a[i]); printf("input x\n"); scanf("%lf",&x); for(i=n-2;i>=0;i--) // 输入 5 个同学的身高 // 输入新同学的身高 x // 从最后一个数组元素开始比较 if(x<a[i]) a[i+1]=a[i]; else break; // 发现 x 值小, 则数组元素后移 a[i+1]=x; for(i=0;i<n;i++) printf("%.2f ",a[i]); // 输出结果 18

19 三几种排序算法 1. 插入排序算法插入法是一种比较直观的排序方法第一个数据直接放入数组单元, 以后每插入一个数据, 都和已在数组单元里的数据比较, 决定新插入数据的位置把数组元素插完也就完成了排序 2. 插入排序算法例输入一系列数据, 当输入 -999 时, 表示输入结束, 要求按从小到大输出数据 /* 例 6-17 源程序, 插入排序 */ #define N 80 #include <stdio.h> void main() double a[n],x; int i,j,k; i=0; printf( input number:\n ); scanf("%lf",&a[i]); while(1) scanf("%lf",&x); if (x== -999) break; i++; for(j=i-1;j>=0;j--) a[j+1]=x; // 定义足够大的数组空间 // 插入的第一个数据放 a[0] 位置 // 数据输入 -999, 退出循环 // 查找插入位置 if(x<a[j]) a[j+1]=a[j]; else break; printf( input a array:\n ); for(j=0;j<=i;j++) printf("%.2f ",a[j]); // 输出结果 3. 快速排序算法 : 通过一趟排序将排序的数据分割成独立的两部分, 其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小, 然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序 4. 希尔排序算法 : 该方法又称缩小增量排序, 先取一个小于 n 的整数 d1 作为第一个增量, 把所有数据分成 d1 个组所有距离为 d1 的倍数的数据元素放在同一个组中先在各组内进行直接插入排序 ; 然后, 取第二个增量 d2<d1 重复上述的分组和排序, 直至所取的增量 dt=1(dt<dt-l< <d2<d1), 即所有记录放在同一组中进行直接插入排序为止四小结 19

20 1. 二维数组综合应用 2. 插入算法改进 3. 排序算法改进四布置作业 1.P135 程序编写题第 5 题 2. 书本例题调 20

第 10 章结构体和枚举教案一授课题目 ( 教学章节或主题 ) 10.1 结构体及结构体变量 10.2 结构体数组二教学时间安排上课 2 学时三教学目的要求知识目标 : 学习结构体变量和结构体数组的定义和引用能力目标 : 掌握结构体的初步应用情感目标 : 通过结构体编程实践获得成

第 10 章结构体和枚举教案一授课题目 ( 教学章节或主题 ) 10.1 结构体及结构体变量 10.2 结构体数组二教学时间安排上课 2 学时三教学目的要求知识目标 : 学习结构体变量和结构体数组的定义和引用能力目标 : 掌握结构体的初步应用情感目标 : 通过结构体编程实践获得成第 10 章结构体和枚举教案一授课题目 ( 教学章节或主题 ) 10.1 结构体及结构体变量 10.2 结构体数组二教学时间安排上课 2 学时三教学目的要求知识目标 : 学习结构体变量和结构体数组的定义和引用能力目标 : 掌握结构体的初步应用情感目标 : 通过结构体编程实践获得成就感, 提升 C 语言编程的兴趣四教学重点或难点教学重点 : 结构体数组成员的引用教学难点 :