C語言與程序概述

C語言是現在世界上應用最廣泛、最受歡迎的計算機語言之一。C語言已經經歷了30多年的發展，并且仍在繼續進步。

1.1 C語言的歷史沿革

本節將介紹C語言的誕生、標準化過程及重要特點：

C語言的誕生 ：A語言——B語言——C語言；

C語言的發展歷程 ：K&R C標準——C89或ANSI C標準——C99標準（本學習遵循C99標準）；

C語言的特點：
? 使用方便（32個關鍵字）；
? 結構化編程（函數，控制語句）；
? C語言是中級語言（結合了低級語言的直接訪問物理內存的優點，和高級語言的便于結構化編程的優點）；
? 執行效率高（對代碼位級操作）；
? C程序可移植性好（不同計算機和不同操作系統）。

第一個C程序——Hello,world!
這個程序的功能是向屏幕打印一個字符串“Hello,world!”

范例1-1

#include <studio.h>int main(void){ /*main函數*/printf("Hello,world!\n"); /*輸出"Hello,world!"*/return 0; }

【運行結果】

【代碼解析】這是一個簡單的C語言源程序，它必須在一個編譯環境中編譯鏈接后才能運行。所有的C程序都有一個main函數，即程序第3行。main函數是程序的入口，程序運行時，先進入main函數，然后依次執行main函數體中的語句。在范例1-1中，進入main函數，先執行第4行語句調用printf函數，輸出字符串“Hello,world!”；再執行第5行return語句，return語句會導致函數結束，程序隨之結束。

1.2 數據結構與算法

一般來說，程序由 數據結構 和 算法 兩個部分組成。數據結構是一個個的實體，而算法是將它們聯系在一起的各種手段。

1.2.1 什么是數據結構

數據結構是程序存儲、組織數據的方式。

數據結構描述了數據元素之間的邏輯關系，數據必須存儲在內存中。數據在內存中的存儲結構是數據結構的實現形式，是數據結構在內存中的物理表示。數據結構是程序中處理數據的基本單位，在程序中作為一個整體來使用。

數據結構1——數組結構：

數組是一種可以存放數據的容器，其數據在內存中連續存放，訪問數組時，可 以直接使用數組名加下標的形式，比如一數組存有42名學生的信息，數組名是stuArray，數組序號從0開始排。

若要訪問第三個學生的信息，只需使用stuArray[[2]]即可。這種數據結構適用于頻繁讀取數據的情況。

數據結構2——鏈表結構：

鏈表也是一種可以存放數據的容器，但其數據在內存中分散存放的。鏈表中的相鄰元素間存在一些關系，這種關系有很多種形式，最典型的一種是每個鏈表元素都包含下一個元素的地址信息，通過該元素的信息就可以查找到下一個元素。

若同樣訪問第三個同學的信息，需要先訪問第一個同學的信息，從中獲得第二個同學的地址信息，然后訪問第二個同學的內存，從中獲得第三個同學的地址信息，之后才能訪問第三個同學的信息。也就是說，在數組中訪問一個元素，必須先按順序從第一個元素往后依次訪問，直至得到要訪問的元素。這種數據結構適用于刪除數據的操作。

1.2.2 什么是算法

算法就是解決一個問題的完整的步驟描述，是指完成一個任務準確而完整的步驟描述。

算法的優劣有兩個判別標準：
? 空間復雜度——執行算法需要占用的內存空間（代價）
? 時間復雜度——執行算法需要消耗的時間資源（效率）

1.3 程序設計概述

結構化程序設計之設計方法——自頂向下、逐步細化，同時嚴格使用三種基本控制結構（順序結構、選擇結構和循環結構）來構造程序。

? 順序結構：按照它們出現的先后順序執行的。
? 選擇結構：程序中存在一些分支，程序通過對一些條件的判斷選擇執行的分支。
? 循環結構：反復執行一系列操作，直到條件為假時跳出。

算法描述方法——算法語言、圖形描述、形式語言

? 算法語言：有偽代碼、各種程序設計語言、計算機語言等；
? 圖形描述：有流程圖、N-S圖，圖的描述應與算法語言的描述對應；
? 形式語言：用數學的方法，可以避免自然語言的二義性。

偽代碼：介于程序語言和自然語言之間的算法描述。在編程時，當設計好一個算法后，都要先將它們使用偽代碼描述出來，再使用程序語言來實現，其作用就像寫文章要先列好提綱一樣。

程序流程圖：算法的圖形描述方式。

N-S流程圖：按照結構化設計的思想，N-S流程圖為三種基本結構設計了特殊的結構圖，并以它們為基礎來描述其余所有的算法。

練習：使用偽代碼描述使用冒泡排序法將序列從混亂到達排序的算法，并畫出其程序流程圖或N-S流程圖。

偽代碼：

算法開始：設i值為N-1；當i>0{設j值為0；當j<1{如果array[j] > array[j+1]{交換第j個元素和第j+1個元素；}j自增1；}i自減1；} 算法結束

小結

本筆記介紹了C語言的歷史，包括C語言的誕生和C語言的標準化過程。同時，為學習C語言預備了一些基本知識，包括數據結構、算法和結構化程序設計等。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的21天学通C语言-学习笔记（1）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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