2012-2013 春 夏 程 序 设 计 综 合 实 验 选 题 要 求 : 学 生 必 须 综 合 应 用 数 组 结 构 指 针 链 表 文 件 等 知 识 点, 以 及 图 形 图 像 音 效 汉 字 中 断 键 盘 鼠 标 中 断 等 等 高 级 技 术 一 题 目 列 表 1. 教 学 计 划 安 排 系 统 2. C 教 学 助 手 (CAssist) 3. 绘 图 工 具 软 件 4. 流 程 图 转 换 工 具 5. 文 本 编 辑 器 6. 文 件 管 理 器 7. 打 字 练 习 (TTNewAge) 8. 电 子 词 典 9. Smart Clock 10. 通 讯 录 管 理 11. 键 盘 琴 12. 围 棋 13. 电 脑 版 切 水 果 14. Scientific Calculator 15. Matrix Calculator 16. 运 动 会 分 数 统 计 17. 象 棋 18. PacMan 19. 走 迷 宫 20. 连 连 看 二 题 目 描 述 1. 教 学 计 划 安 排 系 统 问 题 背 景 大 学 的 每 个 专 业 都 要 制 定 教 学 计 划 假 设 任 何 专 业 都 有 固 定 的 学 习 年 限, 每 学 年 含 两 个 学 期, 每 学 期 的 时 间 长 度 和 学 分 上 限 值 均 相 等 每 个 专 业 开 设 的 课 程 都 是 确 定 的, 而 且 课 程 在 开 设 时 间 的 安 排 上 必 须 满 足 先 修 关 系 每 门 课 程 有 哪 些 先 修 课 程 是 确 定 的, 可 以 有 任 意 多 门, 也 可 以 没 有 每 门 课 程 恰 好 占 一 个 学 期 试 在 上 述 前 提 下 设 计 一 个 教 学 计 划 编 制 程 序 输 入 参 数 包 括 学 期 总 数, 一 学 期 的 学 分 上 限, 每 门 课 程 的 课 程 号 学 分 和 直 接 先 修 课 的 课 程 号 ; 允 许 两 种 策 略, 一 是 使 学 生 在 各 学 期 的 学 习 负 担 尽 量 均 匀, 二 是 使 课 程 尽 量 集 中 在 前 几 个 学 期 ; 若 根 据 给 定 的 条 件 问 题 无 解, 则 报 告 适 当 的 信 息, 否 则 将 教 学 计 划 输 出 到 用 户 指 定 的 文 件 中 教 学 计 划 的 表 格 格 式 自 行 设 定, 从 键 盘 读 取 数 据 也 可 以 从 文 件 读 取 数 据, 结 果 保 存 到 文 件 中 可 只 支 持 文 本 方 式 支 持 教 学 计 划 表 格 的 显 示 和 输 出 支 持 教 学 计 划 表 格 的 编 辑 修 改, 支 持 中 文 的 输 入 输 出
可 参 考 某 一 个 专 业 的 教 学 计 划 2. C 教 学 助 手 (CAssist) 问 题 背 景 作 为 一 个 程 序 设 计 基 础 及 实 验 课 程 的 助 教, 我 们 经 常 需 要 阅 读 很 多 同 学 交 上 来 的 C 语 言 程 序 虽 然 教 授 上 课 的 时 候 也 强 调 了 很 多 次 编 程 风 格 的 问 题, 但 很 多 同 学 依 然 坚 持 不 懈 地 将 程 序 写 成 一 坨 还 有 经 常 碰 到 的 各 种 不 合 法 的 标 识 符 中 文 标 点 括 号 不 匹 配 等 等 问 题, 真 的 让 我 们 非 常 苦 恼! 亲 爱 的 同 学, 希 望 你 能 帮 助 我 们 设 计 一 个 功 能 丰 富 的 C 语 言 代 码 处 理 程 序, 发 现 并 处 理 C 语 言 初 学 者 所 写 的 程 序 代 码 中 常 见 的 问 题 1. 删 除 注 释 2. 检 查 括 号 匹 配 问 题 3. 编 程 风 格 整 理 代 码 必 须 先 通 过 结 构 完 整 性 检 查 之 后 才 能 进 行 整 理, 结 构 完 整 性 检 查 主 要 是 但 不 限 于 括 号 的 匹 配 性 检 查 1. 标 识 符 检 查 列 出 C 语 言 文 件 中 所 使 用 的 全 部 宏 定 义 标 识 符 自 定 义 函 数 名 和 自 定 义 变 量 名 ( 包 括 形 参 的 变 量 名 ), 并 且 按 照 函 数 名 将 局 部 变 量 分 开 显 示, 对 未 定 义 就 使 用 的 标 识 符, 在 程 序 运 行 结 束 时 列 出 警 告 ; 对 不 合 法 的 标 识 符, 在 程 序 运 行 结 束 时 列 出 错 误 ; 2. 资 源 利 用 性 检 查 函 数 中 是 否 有 定 义 后 未 使 用 的 变 量, 是 否 可 能 存 在 申 请 了 内 存 空 间 但 没 有 释 放 的 情 况 ; 1. 高 级 标 识 符 检 查 将 程 序 通 过 #include 语 句 引 用 的 头 文 件 全 部 载 入, 再 检 查 标 识 符 是 否 合 法 ; 如 果 程 序 载 入 的 是 C 语 言 自 带 的 头 文 件, 则 应 该 为 CAssist 指 定 C 语 言 默 认 的 头 文 件 存 放 位 置 ; 列 出 函 数 对 其 他 函 数 和 变 量 之 间 的 依 赖 关 系, 分 析 时 应 该 按 函 数 列 出 其 中 所 使 用 的 全 部 全 局 变 量 局 部 变 量 函 数 及 通 过 参 数 调 用 所 使 用 到 的 其 他 函 数 中 定 义 的 局 部 变 量 ; 2. 代 码 错 误 提 示 及 修 改 建 议 当 程 序 完 整 性 检 查 中 遇 到 错 误 时, 提 出 可 能 的 错 误 及 修 改 建 议 ; 3. 编 程 风 格 评 分 进 行 编 程 风 格 检 查 而 不 进 行 修 正, 同 时 根 据 之 前 各 项 检 查 的 结 果, 对 程 序 代 码 的 编 程 风 格 进 行 评 分 ; 4. 程 序 对 比 有 些 同 学 直 接 抄 袭 其 他 同 学 的 作 业, 顺 手 改 掉 一 些 变 量 的 名 称 和 空 行 风 格 等 就 直 接 提 交 ; 通 过 判 断 函 数 对 变 量 和 其 他 函 数 的 依 赖 关 系, 指 出 两 个 程 序 在 结 构 上 的 相 似 程 度 最 好 从 互 联 网 查 找 一 个 C 语 言 关 键 字 表, 用 于 区 别 C 语 言 的 关 键 字 和 标 识 符. 3. 绘 图 工 具 软 件 问 题 背 景 制 作 一 个 具 有 简 单 实 用 的 绘 制 图 形 工 具 软 件, 可 借 鉴 Autocad, 画 图 等 软 件 功
能 支 持 鼠 标 操 作, 选 择 菜 单, 绘 制 图 形 等 1. 能 绘 制 基 本 的 图 形 元 素 : 点, 直 线, 连 续 折 线, 矩 形 ( 包 括 正 方 形 ), 三 角 形 ( 三 点 决 定 ), 圆, 弧, 椭 圆 等 绘 制 过 程 中 尽 可 能 提 供 辅 助 线 帮 助 ( 异 或 ) 2. 能 对 封 闭 图 形 填 充, 能 选 择 画 笔 颜 色, 填 充 色, 线 形 等 3. 能 选 中 图 形 元 素 作 删 除 操 作 1. 键 盘 功 能 : 包 括 选 择 菜 单, 输 入 数 据 功 能 等 2. 支 持 保 存 已 绘 制 图 形 的 功 能, 以 及 读 入 已 保 存 的 图 形 文 件 重 新 绘 制 功 能 提 供 更 多 的 绘 制 手 段 及 编 辑 功 能, 如 选 中 图 形 元 素 后 旋 转, 复 制, 粘 贴 功 能, 坐 标 ( 标 尺 ) 功 能, 放 大, 缩 小 等 功 能 4. 流 程 图 转 换 工 具 问 题 背 景 流 程 图 能 够 将 软 件 算 法 执 行 步 骤 和 逻 辑 直 观 地 呈 现 出 来, 如 果 能 从 复 杂 的 源 代 码 中 抽 取 出 算 法 的 流 程 图, 将 能 很 好 地 帮 助 我 们 理 解 和 维 护 软 件 本 课 题 将 引 导 学 生 们 完 成 一 个 简 单 而 又 实 用 的 流 程 图 转 换 工 具 在 源 程 序 中, 以 C 语 言 注 释 ( 有 特 殊 标 记 的 注 释, 例 如 /*@@) 的 方 式 给 出 流 程 图 中 节 点 的 文 字 说 明 定 义 合 理 的 注 释 格 式, 每 一 个 函 数 对 应 一 个 流 程 图 读 入 一 个 C 语 言 源 程 序, 生 成 文 本 格 式 的 流 程 图 文 件 支 持 if-else/else if switch-case while do-while for return 以 及 相 应 的 continue, break 等 流 程 控 制 语 句 忽 略 goto 语 句 自 己 定 义 流 程 图 文 件 的 具 体 格 式 读 入 流 程 图 文 件, 在 屏 幕 上 绘 制 出 流 程 图 如 果 有 多 个 流 程 图, 提 供 翻 页 和 选 择 功 能 读 入 流 程 图 文 件, 生 成 包 含 注 释 的 源 程 序 框 架 要 求 生 成 函 数 的 名 称, 但 是 函 数 的 返 回 值 和 形 式 参 数 表 可 以 空 白 5. 文 本 编 辑 器 问 题 背 景 文 本 编 辑 器 应 具 备 类 似 Window 记 事 本 的 功 能 : 对 文 字 进 行 插 入 删 除 修 改 ; 块 选 择 块 复 制 ; 文 本 存 盘 及 载 入 能 实 现 问 题 背 景 所 述 的 基 本 功 能 增 加 查 找 替 换 功 能 增 加 列 块 选 择 复 制 删 除 功 能
1. 分 辨 率 640*480 及 以 上, 最 好 能 够 达 到 1024*768 屏 幕 输 出 可 以 调 用 graphics.h 中 的 函 数, 但 最 好 使 用 直 接 写 屏 的 方 法 ; 2. 键 盘 控 制 可 以 调 用 函 数 bioskey(0) 及 bioskey(1), 但 最 好 使 用 键 盘 中 断 int 9; 3. 参 考 文 献 :http://blackwhite.8866.org/bhh/key.c 6. 文 件 管 理 器 问 题 背 景 模 仿 windows 的 文 件 浏 览 器 的 图 形 界 面 和 功 能, 使 用 Turbo C 开 发 自 己 的 磁 盘 文 件 管 理 器 提 供 完 整 的 菜 单 系 统, 支 持 动 态 调 整 窗 口 大 小 目 录 结 构 区 大 小, 以 及 文 件 信 息 显 示 区 的 大 小 支 持 用 户 交 互 是 创 建 复 制 删 除 选 定 的 文 件 和 目 录 实 现 一 个 命 令 行 窗 口, 支 持 用 户 使 用 DOS 命 令, 创 建 复 制 删 除 文 件 和 目 录 实 现 一 些 文 件 查 找 功 能, 例 如 按 照 文 件 名 查 找, 或 在 文 件 内 容 中 查 找 实 现 媒 体 文 件 的 预 览 功 能, 包 括 文 本 文 件, 图 片 文 件 和 声 音 文 件 7. 打 字 练 习 (TTNewAge) 问 题 背 景 生 活 在 一 个 信 息 化 的 二 十 一 世 纪, 如 果 离 开 计 算 机, 我 们 真 是 寸 步 难 行 俗 话 说, 熟 能 生 巧, 不 如 我 们 就 用 我 们 手 中 的 C 语 言, 给 他 们 编 写 一 个 练 习 打 字 的 软 件 (TTNewAge) 吧! 1. 主 菜 单 (MENU) 2. 练 习 模 式 (PRACTICE) 练 习 模 式 下, 用 户 输 入 文 字 时 可 以 使 用 退 格 键 (Backspace) 删 除 之 前 输 入 的 字 符 ; 对 照 文 本 默 认 应 为 黑 底 白 字 或 白 底 黑 字 ; 当 用 户 输 入 的 字 符 和 对 照 文 本 中 的 对 应 字 符 相 同 时, 对 照 文 本 的 对 应 字 符 变 成 绿 色, 否 则 变 成 红 色 ; 可 参 考 下 图 : National Technological University (NTU) was founded in 1984 as National Technological University (NTU) was founded in 19834as the first accredited "virtual" university. With the support of the first acreditedd "virtual' univers major technology companies such as IBM, Motorola, and Hewlett- Packard, NTU was formed to deliver academic courses to 3. 测 试 模 式 (TEST) 测 试 模 式 下, 用 户 不 能 使 用 退 格 键 删 除 之 前 输 入 的 字 符, 即 使 输 入 错 误 ; 任 何 情 况 下, 用 户 都 应 该 可 以 通 过 按 ESC 或 某 个 功 能 键, 立 即 中 断 练 习 或 测 试, 并 回 到
进 入 练 习 或 测 试 之 前 的 菜 单 或 主 菜 单 ; 4. 键 盘 模 式 (KEYBOARD) 练 习 模 式 和 测 试 模 式 下 均 设 置 键 盘 模 式 和 文 章 模 式 ; 键 盘 模 式 下, 对 照 文 本 由 程 序 随 机 生 成, 自 动 换 行, 内 容 包 括 大 小 写 英 文 字 母 数 字 特 殊 符 号 ( 必 须 是 ASCII 字 符 ) 空 格, 不 能 含 有 除 空 格 外 的 任 何 不 可 见 字 符 ; 5. 文 章 模 式 (ESSAY) 在 程 序 主 目 录 或 其 某 个 子 目 录 下 预 先 存 放 一 些 纯 文 本 格 式 (txt 格 式 ) 的 文 件, 当 用 户 进 入 文 章 模 式 时, 自 动 从 这 些 文 件 中 随 机 载 入 一 个 ; 6. 统 计 信 息 (STAT) 当 用 户 完 成 一 次 练 习 或 测 试 时, 应 该 显 示 用 户 在 这 次 练 习 或 测 试 中 的 表 现, 参 考 的 指 标 包 括 : 时 间 字 符 数 正 确 率 平 均 速 率 ( 速 率 信 息 只 能 统 计 输 入 正 确 的 字 符 ); 1. 设 置 菜 单 (SETUP) 2. 用 户 管 理 (USER) 与 个 人 记 录 (PROFILE) 3. 实 时 统 计 (RT-STAT) 在 用 户 进 行 练 习 或 测 试 时 显 示 实 时 的 统 计 信 息, 如 果 用 户 通 过 ESC 键 放 弃 练 习 或 测 试, 这 些 统 计 信 息 可 以 直 接 计 入 用 户 的 个 人 记 录 中 ; 1. 键 盘 模 式 的 难 度 设 置 (LEVEL) 根 据 难 度 级 别 的 不 同, 调 整 大 写 字 母 数 字 和 特 殊 符 号 出 现 的 频 率 ; 2. 排 行 榜 (TOP5) 3. 载 入 文 章 时 可 以 进 行 完 整 性 检 查 和 字 符 合 法 性 检 查 (CHECK) 4. 从 错 误 中 恢 复 (RECOVER) 当 程 序 遇 到 错 误 时 ( 例 如 配 置 文 件 找 不 到 或 文 章 读 取 出 错 等 ), 通 知 用 户 可 行 的 解 决 方 案 并 立 即 修 复, 如 果 错 误 无 法 恢 复, 则 程 序 应 该 退 出 ; 程 序 在 任 何 情 况 下 都 不 应 该 由 于 发 生 未 预 料 的 错 误 而 不 正 常 关 闭 ; 5. 配 色 与 界 面 美 化 (THEME) 用 户 可 以 从 预 设 的 几 种 配 色 方 案 中, 选 择 程 序 的 配 色 方 案 ; 6. 帮 助 (HELP) 和 关 于 (ABOUT) 8. 电 子 词 典 问 题 背 景 用 户 输 入 一 个 单 词 后, 程 序 能 从 给 定 的 英 汉 词 库 中 搜 索 该 单 词 并 显 示 音 标 解 释 例 句 能 实 现 问 题 背 景 所 述 的 基 本 功 能 用 户 逐 个 输 入 构 成 单 词 的 字 母 时, 程 序 能 不 断 提 示 可 能 匹 配 的 单 词 增 加 模 糊 搜 索 功 能, 例 如 输 入 *tion 能 找 出 所 有 tion 结 尾 的 单 词 1. 分 辨 率 640*480 及 以 上, 最 好 能 够 达 到 1024*768 屏 幕 输 出 可 以 调 用 graphics.h 中 的 函 数, 但 最 好 使 用 直 接 写 屏 的 方 法 ;
2. 键 盘 控 制 可 以 调 用 函 数 bioskey(0) 及 bioskey(1), 但 最 好 使 用 键 盘 中 断 int 9; 3. 参 考 文 献 : http://blackwhite.8866.org/bhh/hzmouse.c http://blackwhite.8866.org/bhh/hz.c 9. Smart Clock 问 题 背 景 设 计 一 款 智 能 化 的 时 钟, 提 醒 并 帮 助 我 们 安 排 高 效 的 工 作 与 学 习 1. 钟 表 显 示 要 求 有 12 个 刻 度, 随 着 时 间 的 推 移, 秒 针 分 针 时 针 在 表 盘 上 移 动 ; 2. 可 以 选 择 是 否 显 示 数 字 时 钟 ; 3. 可 以 设 定 是 上 午 下 午 模 式 24 小 时 模 式 等 ; 4. 屏 幕 上 显 示 日 历 ( 包 括 日 历 的 设 定 等 ); 5. 整 点 半 点 报 时 功 能 ; 6. 闹 铃 提 醒 1. 计 时 功 能 ; 2. 日 历 加 入 星 期 显 示 的 功 能 ; 3. 备 忘 录 功 能 ; 1. 实 现 日 记 本 功 能, 日 记 本 可 导 入 导 出, 拥 有 密 码 保 护 和 加 密 功 能 ; 2. 闹 铃 提 醒 可 以 设 置 多 组, 可 以 设 定 闹 铃 模 式 ( 每 天 单 个 日 期 选 择 等 ) 10. 通 讯 录 管 理 问 题 背 景 模 拟 常 用 的 手 机 通 讯 录, 实 现 其 相 关 的 管 理 功 能 采 用 文 本 方 式 实 现 通 讯 录 的 建 立 查 询 删 除 导 入 / 导 出 等 功 能 通 讯 录 数 据 保 平 时 存 在 文 件 中, 调 用 通 讯 录 时, 从 文 件 中 载 入 通 讯 录 数 据 并 显 示, 退 出 时 保 存 通 讯 录 信 息 到 文 件 中 可 只 支 持 英 文 信 息 用 图 形 方 式 实 现 上 述 功 能, 支 持 鼠 标 操 作, 支 持 与 常 用 的 通 讯 录 格 式 文 件 ( 如 :.csv outlook 等 ) 的 数 据 交 换 支 持 中 文 的 输 入 输 出 功 能 详 细 的 通 讯 录 信 息 设 计 可 参 考 一 般 的 手 机 通 讯 录 高 级 功 能 中 的 中 文 输 入 方 式 要 自 行 设 计 开 发 一 个 简 单 版 本 11. 键 盘 琴
问 题 背 景 利 用 键 盘 来 实 现 一 个 虚 拟 的 电 子 琴 可 在 键 盘 上 弹 奏 乐 曲, 电 子 琴 画 面 有 相 应 的 动 画 效 果 支 持 鼠 标, 可 设 定 音 调, 音 色, 节 奏 等 可 自 动 播 放 若 干 首 曲 子, 可 考 虑 实 现 输 入 歌 曲 简 谱 然 后 自 动 播 放 12. 围 棋 问 题 背 景 开 发 一 个 围 棋 软 件, 用 于 二 人 对 弈 ( 不 是 人 - 机 对 弈 ) 围 棋 盘 由 19 条 横 线 19 条 竖 线 组 成, 棋 子 要 下 在 线 的 交 叉 点 上 围 棋 子 分 为 黑 白 两 色, 黑 子 180 个, 白 子 180 个 与 传 统 的 棋 盘 和 棋 子 相 比, 用 电 脑 或 手 机 进 行 围 棋 对 弈 十 分 方 便 绘 制 高 质 清 晰 的 棋 盘 和 棋 子, 设 计 至 少 2 套 不 同 风 格 的 棋 盘 和 棋 子 为 落 子 提 子 计 时 等 设 计 辅 助 音 效 和 辅 助 动 画 落 子 和 提 死 子 时, 画 出 漂 亮 的 棋 子 移 动 动 画 提 供 重 新 开 局 认 输 风 格 切 换 等 辅 助 功 能 支 持 无 限 制 的 悔 棋 功 能, 支 持 棋 局 保 存 功 能, 支 持 棋 局 载 入 功 能, 对 载 入 的 棋 局 支 持 自 动 演 示 的 功 能 自 动 检 测 和 提 醒 叫 吃 的 状 态, 自 动 检 测 和 阻 止 不 可 行 的 落 子 位 置 自 动 检 测 标 记 和 提 取 死 子, 并 设 计 相 应 的 音 效 和 动 画 效 果 注 意 计 时 中 断 的 应 用 13. 电 脑 版 切 水 果 问 题 背 景 手 机 版 的 切 水 果 前 段 时 间 非 常 热 门 我 们 也 可 以 做 一 个 电 脑 上 的 切 水 果 屏 幕 上 随 机 上 升 几 个 水 果, 玩 家 按 下 鼠 标 左 键, 然 后 划 过 这 些 水 果, 就 可 以 得 分 能 够 实 现 基 本 的 功 能 有 炸 弹, 尽 量 少 的 bug, 能 够 更 加 精 确 地 判 断 鼠 标 是 否 划 过 了 水 果 有 其 他 丰 富 的 功 能, 界 面 比 较 美 观, 有 连 击 效 果, 有 冰 冻 狂 热 等 奖 励 14. Scientific Calculator 问 题 背 景 目 前 的 计 算 器 有 标 准 型 和 科 学 型 其 中 科 学 型 带 有 所 有 普 通 的 函 数, 实 用 性 强, 是 日 常 生 活 工 作 学 习 的 好 帮 手 为 自 己 设 计 一 款 符 合 自 己 的 个 性 化 科 学 计 算 器, 应
该 是 一 件 很 有 趣 味 的 事 1. 实 现 基 本 long int 型 实 数 的 加 减 乘 数 运 算, 注 意 运 算 符 的 优 先 级 别 ; 2. 可 以 输 入 一 串 表 达 式, 如 3.5+7.2*10, 运 算 符 优 先 级 需 要 准 确 ; 3. 实 现 简 单 的 三 角 函 数, 如 sin() cos() tan() 等 ; 4. 实 现 简 单 的 对 数 函 数, 如 log ln 等 ; 5. 实 现 普 通 的 函 数, 如 乘 方 (X^2 X^Y) 开 方 (sqrt) 倒 数 (1/X);( 6. 有 基 本 常 数 的 快 捷 按 钮, 如 π e 等 ; 7. 实 现 基 本 的 统 计 模 块, 可 以 参 考 科 学 型 计 算 器 的 统 计 功 能 设 计 8. 基 本 的 清 屏 操 作 等 ; 1. 默 认 为 10 进 制, 这 里 实 现 进 制 之 间 的 相 互 转 化 (2 进 制 10 进 制 8 进 制 16 进 制 ); 2. 默 认 为 角 度 制, 这 里 实 现 角 度 制 和 弧 度 制 之 间 的 相 互 转 换 ; 3. 实 现 取 余 取 整 功 能 ; 4. 实 现 多 进 制 的 移 位 功 能 ( 左 移 右 移 ); 5. 实 现 基 本 的 位 操 作 ( 与 或 非 异 或 ) 等 1. 完 善 的 帮 助 文 档 ; 2. 可 以 为 这 个 程 序 添 加 更 多 个 性 化 的 功 能, 如 对 大 数 ( 超 过 long int 所 能 表 示 的 数 据 范 围 以 上 的 长 整 数 ) 的 加 法 和 乘 法 运 算 等 等 1. 良 好 的 界 面, 可 参 考 有 图 所 示 界 面 ; 2. 注 意 空 间 动 态 分 配 及 统 计 与 处 理 15. Matrix Calculator 问 题 背 景 众 所 周 知,MATLAB 是 一 款 非 常 强 大 的 基 于 矩 阵 运 算 的 数 学 软 件 但 是 其 庞 大 的 体 积 高 昂 的 价 格 令 我 们 这 些 只 需 要 最 基 本 矩 阵 运 算 功 能 的 大 一 新 生 们 望 而 却 步 幸 好, 有 学 习 C 程 序 设 计 的 你 们! 动 手 帮 未 来 的 学 弟 学 妹 们 写 一 个 矩 阵 计 算 器 吧! 对 这 个 矩 阵 计 算 器 ( 以 下 简 称 MatCalc) 的 功 能 描 述 如 下 : 1. MatCalc 的 所 有 指 令 格 式 均 为 指 令 ( 操 作 数 1, 操 作 数 2 ) 2 或 指 令 操 作 数 1 操 作 数 2 2. 指 令 与 操 作 数 之 间 以 空 格 作 为 分 隔 3. 作 为 分 隔 符 的 空 格 或 回 车 换 行 符 可 能 会 连 续 出 现 多 个, 整 条 命 令 的 开 头 或 结 尾 可 能 有 多 余 的 空 格 4. 除 了 定 义 矩 阵 时, 均 把 回 车 换 行 符 ( \n ) 视 作 命 令 的 结 束 5. 指 令 不 区 分 大 小 写 6. MatCalc 中 使 用 的 均 为 英 文 标 点 7. 矩 阵 ans MatCalc 中 有 一 个 名 为 ans 的 变 量, 存 放 最 后 一 条 指 令 的 返 回 值
8. 定 义 一 个 新 矩 阵 ( 返 回 值 即 该 矩 阵 ) i. 用 MatName = [data] 定 义 一 个 新 矩 阵 用 : 算 子 MatName = [N:x:M] 表 示 产 生 一 个 行 向 量, 元 素 依 次 为 N, N+x, N+2x,, M, 若 只 有 [ N:M ] 而 不 指 定 x 表 示 x=1 ii. 用 MatName = rand(n,m) 定 义 一 个 名 为 MatName 的 N*M 的 随 机 矩 阵, 矩 阵 中 每 个 元 素 为 一 个 [0,1] 的 随 机 数 若 不 指 定 M 则 表 示 M=N 若 不 加 MatName = 则 仅 有 ans 等 于 这 个 随 机 矩 阵 iii. 用 MatName = zeros(n, M) 定 义 一 个 名 为 MatName 的 N*N 的 零 矩 阵 若 不 指 定 M 则 表 示 M=N 若 不 加 Matname = 则 仅 有 ans 等 于 这 个 零 矩 阵 iv. 用 MatName = eye(n) 定 义 一 个 名 为 MatName 的 N*N 的 单 位 矩 阵, 若 不 加 Matname = 则 仅 有 ans 等 于 这 个 零 矩 阵 v. 用 MatName = ans 定 义 一 个 名 为 MatName 且 等 于 ans 的 矩 阵 9. 矩 阵 某 行 某 列 的 元 素 ( 返 回 一 个 数 ) MatA(N, M) 表 示 MatA 的 N 行 M 列 上 的 数 可 以 把 它 赋 值 给 其 它 变 量, 或 者 通 过 对 它 赋 值 来 改 变 MatA 10. 子 矩 阵 ( 返 回 值 即 该 子 矩 阵 ) MatA(N:M, :) MatA(VectorA, VectorB) 11. 四 则 运 算 取 余 ( 返 回 值 为 计 算 结 果 ) MatCalc 应 具 有 二 元 普 通 运 算 和 取 余 (+ - * \ %) 功 能 12. 矩 阵 求 和 最 大 值 最 小 值 ( 返 回 值 为 一 个 数 ) MatCalc 可 以 对 矩 阵 所 有 元 素 求 和 求 出 矩 阵 中 的 最 大 值 和 最 小 值 格 式 如 : sum(mata) max(mata) min(mata) 13. 四 舍 五 入 和 取 整 ( 返 回 值 为 计 算 结 果 ) MatCalc 包 含 各 种 取 整 的 命 令, 如 round(matname) upper(matname) lower(matname) 分 别 表 示 让 MatName 中 的 元 素 四 舍 五 入 向 上 取 整 向 下 取 整 1. 嵌 套 定 义 ( 返 回 定 义 的 矩 阵 ) MatCalc 应 支 持 诸 如 MatName = [ eye(3), zeros(3); 1:3, 2:2:6 ] 将 定 义 一 个 MatName = 1 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 3 2 4 6 2. 矩 阵 的 幂 ( 返 回 值 为 计 算 结 果 ) MatCalc 应 具 有 快 速 计 算 矩 阵 的 幂 的 功 能 格 式 为 MatName^N 3. 矩 阵 的 转 置 ( 返 回 值 为 计 算 结 果 ) 以 命 令 MatName 表 示 矩 阵 的 转 置 单 引 号 和 矩 阵 名 之 间 不 允 许 有 分 隔 符 4. 方 阵 的 行 列 式 ( 返 回 值 为 计 算 结 果 ) MatCalc 应 能 够 计 算 一 个 方 阵 的 行 列 式 格 式 为 det(matname) 5. 矩 阵 的 秩 ( 返 回 值 为 计 算 结 果 ) MatCalc 应 能 够 计 算 一 个 矩 阵 的 秩 格 式 为 rank(matname) 6. 化 为 行 最 简 形 ( 返 回 值 为 计 算 结 果 ) MatCalc 应 能 通 过 基 本 行 运 算 将 一 个 矩 阵 化 为 行 最 简 形 格 式 为 rref(matname) rref 即 reduced row echelon form 7. 矩 阵 的 逆 除 法 ( 返 回 值 为 计 算 结 果 ) MatCalc 应 能 求 方 阵 的 逆, 除 法 运 算 中 若 一 个 除 数 是 方 阵 即 乘 以 它 的 逆, 同 样, 一 个 方 阵 的 n 次 幂, 若 n<0 即 其 逆 的 n 次 幂 格 式 为 reverse(mata) MatA^n MatA/MatB 8. 向 量 的 内 积 模 和 夹 角 ( 返 回 值 为 计 算 结 果 ) MatCalc 应 能 计 算 向 量 的 内 积 模 和 夹 角 格 式 为 dot(mata,matb) norm(mata) angle(mata,matb) 其 中 MatA 和 MatB 应 是 同 一 空 间 中 的 向 量 ( 行 数 相 同 列 数 为 1 的 矩 阵 ) 9. 命 令 追 溯 按 键 追 溯 1. 表 达 式 MatCalc 要 能 识 别 并 计 算 任 意 的 中 缀 表 达 式 并 且, 以 上 提 到 的 所 有 指 令 中 的 操 作 数 ( 除 了 文 件 名 ) 均 可 以 是 一 个 任 意 复 杂 的 表 达 式 2. 特 征 向 量 与 特 征 值 MatCalc 用 以 下 命 令 计 算 特 征 向 量 和 特 征 值 eig(mata) [X D] = eig(mata) 第 一 条 指 令 表 示 求 MatA 的 特 征 值, 第 二 条 指 令 表 示 X 为 MatA 所 有 特 征 向 量 构 成 的 矩 阵,D 为 特 征 值 构 成 的 对 角 矩 阵
3. 命 令 合 法 性 判 断 4. 帮 助 文 档 结 合 线 性 代 数 的 基 础 知 识 和 简 单 算 法, 综 合 考 察 数 据 处 理 结 构 程 序 设 计 函 数 程 序 设 计 与 模 块 思 想 指 针 与 链 表 文 件 输 入 输 出 等 C 语 言 相 关 知 识 16. 运 动 会 分 数 统 计 问 题 背 景 参 加 运 动 会 有 n 个 学 校, 学 校 编 号 为 1 n 比 赛 分 成 m 个 男 子 项 目, 和 w 个 女 子 项 目 项 目 编 号 为 男 子 1 m, 女 子 m+1 m+w 不 同 的 项 目 取 前 五 名 或 前 三 名 积 分 ; 取 前 五 名 的 积 分 分 别 为 :7 5 3 2 1, 前 三 名 的 积 分 分 别 为 :5 3 2; 哪 些 取 前 五 名 或 前 三 名 自 己 设 定 1. 可 以 输 入 各 个 项 目 的 前 三 名 或 前 五 名 的 成 绩 ; 2. 能 统 计 各 学 校 总 分 ; 3. 可 以 按 学 校 编 号 学 校 总 分 男 女 团 体 总 分 排 序 输 出 ; 4. 可 以 按 学 校 编 号 查 询 学 校 某 个 项 目 的 情 况 ; 可 以 按 项 目 编 号 查 询 取 得 前 三 或 前 五 名 的 学 校 5. 输 出 形 式 : 采 用 文 本 方 式, 有 合 理 的 提 示, 每 个 功 能 可 以 设 立 菜 单, 根 据 提 示 可 以 完 成 相 关 的 功 能 要 求 不 要 求 支 持 中 文 输 入 输 出 用 图 形 方 式 实 现 上 述 功 能, 支 持 鼠 标 操 作, 增 加 背 景 音 乐 支 持 中 文 的 输 入 输 出 功 能 17. 象 棋 问 题 背 景 用 Turbo C 开 发 一 个 象 棋 软 件, 用 于 二 人 对 弈 ( 不 是 人 - 机 对 弈 ) 象 棋 家 喻 户 晓, 成 为 一 种 流 行 极 为 广 泛 的 棋 艺 活 动 与 传 统 的 棋 盘 和 棋 子 相 比, 用 电 脑 或 手 机 进 行 围 棋 对 弈 十 分 方 便 绘 制 高 质 清 晰 的 棋 盘 和 棋 子, 设 计 至 少 2 套 不 同 风 格 的 棋 盘 和 棋 子 为 棋 子 移 动 设 计 动 画 和 声 音 效 果 提 供 重 新 开 局 认 输 棋 盘 风 格 切 换, 计 时 等 辅 助 功 能 支 持 无 限 制 的 悔 棋 功 能, 支 持 棋 局 保 存 功 能, 支 持 棋 局 载 入 功 能, 对 载 入 的 棋 局 支 持 自 动 演 示 的 功 能 将 军 的 自 动 检 测 和 提 醒 功 能, 吃 车 的 自 动 检 测 和 提 醒 功 能, 胜 负 的 自 动 检 测 功 能, 非 法 棋 子 移 动 的 自 动 检 测 和 阻 止 18. PacMan
问 题 背 景 PacMan 游 戏 最 早 由 日 本 南 梦 宫 (Namco) 公 司 于 1980 年 发 布, 作 者 是 Toru Iwatani PC 版 由 美 国 Orion 公 司 于 1982 年 发 布, 作 者 Greg Kuperberg PacMan 俗 称 吃 豆 子 玩 家 控 制 PacMan 吃 光 迷 宫 中 的 豆 子 就 完 成 游 戏 一 关, 但 是 在 PacMan 吃 豆 子 的 同 时, 有 4 个 ghost 会 对 PacMan 穷 追 不 舍, 目 的 是 阻 止 PacMan 吃 豆 子 并 杀 死 PacMan ghost 能 够 通 过 深 度 搜 索 或 A* 等 算 法 追 赶 PacMan, 不 能 按 照 直 线 最 短 距 离 来 决 定 ghost 的 移 动 方 向, 否 则 当 PacMan 与 ghost 之 间 隔 了 一 堵 墙 时 若 PacMan 不 动 则 ghost 也 不 动, 游 戏 就 不 好 玩 了, 而 且 这 样 子 的 ghost 看 起 来 也 太 弱 智 了 当 PacMan 吃 了 迷 宫 中 的 救 命 豆 时, 它 可 以 在 接 下 去 的 一 定 时 间 内 杀 死 ghost, 此 时 ghost 的 行 为 要 从 追 赶 PacMan 变 成 逃 命 ;PacMan 遇 到 豆 子 时 其 移 动 速 度 必 须 比 ghost 速 度 慢, PacMan 在 没 有 豆 子 的 路 径 中 移 动 时 速 度 与 ghost 一 样 快 加 上 背 景 音 效, 包 括 PacMan 吃 豆 子 的 声 音 PacMan 被 杀 时 的 声 音 PacMan 杀 死 ghost 时 的 声 音 ; 为 每 个 ghost 设 计 不 同 的 追 赶 算 法 ; 每 过 一 关,ghost 的 速 度 要 比 前 一 关 更 快 1. ghost 追 赶 Pacman 应 使 用 深 度 搜 索 或 A* 算 法, 但 是 ghost 在 移 动 时 不 准 调 头 ; 2. PacMan 及 ghost 运 动 过 程 中 的 延 时 应 使 用 int 8 中 断 ; 3. 参 考 文 献 : 1PacMan 介 绍 : http://home.comcast.net/~jpittman2/pacman/pacmandossier.html 2A* 算 法 介 绍 : http://www.policyalmanac.org/games/astartutorial.htm 3PC 版 游 戏 下 载 : http://blackwhite.8866.org/bhh/pc.zip ( 按 ctrl+s 打 开 音 效 ) 4http://blackwhite.8866.org/bhh/bug.c 5http://blackwhite.8866.org/bhh/bugctrl.c 6http://blackwhite.8866.org/bhh/bugmaze.c 7http://blackwhite.8866.org/bhh/bugastar.c 8http://blackwhite.8866.org/bhh/bugeat.c 9http://blackwhite.8866.org/bhh/myint8h1.c 10http://blackwhite.8866.org/bhh/music.c 19. 走 迷 宫 问 题 背 景 模 拟 经 典 的 老 鼠 走 迷 宫 游 戏 1. 迷 宫 的 墙 足 够 结 实, 老 鼠 不 能 穿 墙 而 过 ; 2. 用 键 盘 操 纵 老 鼠 上 下 左 右 移 动 ; 3. 若 老 鼠 在 能 走 到 终 点 粮 仓 处, 则 提 示 成 功 ; 4. 采 用 图 形 方 式 显 示, 要 有 背 景 音 乐 ; 5. 可 自 行 设 计 多 个 迷 宫 迷 宫 数 据 存 放 在 文 本 文 件 中, 可 以 通 过 编 辑 文 本 文 件 来 改 变 迷 宫 用 图 形 方 式 实 现 上 述 迷 宫 的 编 辑, 支 持 鼠 标 操 作, 要 能 自 动 判 定 迷 宫 是 否 有 解, 并 提 示 支 持 自 动 走 迷 宫 功 能
详 细 的 迷 宫 设 计 可 参 考 经 典 走 迷 宫 游 戏 20. 连 连 看 问 题 背 景 连 连 看 是 一 个 比 较 传 统 的 游 戏 游 戏 开 始 时, 系 统 随 机 生 成 多 张 成 对 出 现 的 图 片, 并 组 成 n*n 的 方 阵, 将 图 片 相 同 的 两 张 牌 用 三 根 以 内 的 直 线 连 在 一 起 就 可 以 消 除 这 两 张 牌 ( 直 线 不 能 穿 过 中 间 的 牌 ) 玩 家 只 要 在 规 定 的 时 间 内, 用 鼠 标 点 击 相 同 的 两 张 牌, 消 除 所 有 的 牌 就 可 以 过 关 能 够 实 现 基 本 功 能, 能 够 随 机 生 成 图 片 组 合, 能 够 顺 利 地 进 行 游 戏 闯 关 的 功 能, 并 且 下 一 关 可 以 不 只 是 时 间 的 减 少, 还 有 可 以 控 制 图 片 的 排 布 增 加 难 度 还 可 以 有 为 玩 家 提 示 的 功 能 等 等 不 要 有 太 多 bug, 考 虑 到 一 些 边 界 情 况 有 其 他 比 较 丰 富 的 功 能, 比 如 有 背 景 音 乐, 得 分 排 名 等, 界 面 比 较 美 观, 比 较 好 的 交 互 性