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- 版权问题:以下答案和解析均为基于C语言知识的学习心得和总结,旨在帮助大家更好地理解C语言编程思想,并非官方答案,请务必结合教材内容和自己的思考进行学习,切勿直接抄袭。
- 版本差异:市面上《C语言程序设计》教材版本众多,作者和出版社也各不相同(如谭浩强、苏小红、C Primer Plus等),虽然核心内容相似,但课后习题的编号和具体题目可能存在差异,本答案主要参考了谭浩强版和苏小红版的常见题目,您可以根据您手头的教材进行对照。
- 学习目的:编程的核心在于“实践”和“思考”,请务必亲手敲代码、调试、运行,并尝试自己先解决问题,再参考答案,这样学习效果才是最好的。
如何高效使用本答案
- 先思考,后看答案:拿到一道题,先自己尝试分析需求、设计算法、编写代码,遇到困难时,再参考答案中的思路。
- 理解思路,而非抄代码:重点在于理解答案中的解题思路、算法设计、代码结构和关键点注释,理解了“为什么这么写”,比记住“怎么写”更重要。
- 动手验证:将答案中的代码输入到编译器(如 VS Code, Dev-C++, Visual Studio Code 等)中,亲自运行、测试,观察结果。
- 举一反三:完成一道题后,可以尝试对题目进行修改(改变输入范围、增加输出格式、优化算法等),巩固所学知识。
经典章节课后习题答案与解析
以下按照C语言学习的常见章节顺序,提供一些经典题目的答案和解析。
第1章 C语言概述
本章通常要求编写一个简单的“Hello, World!”程序,了解C语言的基本结构。 1:** 编写一个C程序,输出以下信息:
Hello, World!
答案与解析:
#include <stdio.h> // 包含标准输入输出头文件,提供 printf 函数
int main() // 主函数,程序的入口点
{
printf("Hello, World!\n"); // printf 函数用于在屏幕上输出字符串,\n 表示换行
return 0; // 程序正常结束,返回0
}
解析:

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#include <stdio.h>:这是一个预处理指令,作用是告诉编译器在编译前将stdio.h文件的内容包含进来。stdio.h是标准输入输出库,里面定义了我们常用的printf函数。int main():这是程序的主函数,每个C程序都必须有一个main函数,程序从这里开始执行。- 花括号用来括住函数体的内容,即要执行的语句。
printf(...):这是C语言中一个非常重要的函数,用于格式化输出到屏幕。"Hello, World!\n"是要输出的字符串,\n是一个转义字符,代表“换行”。return 0;:表示main函数执行完毕,并返回一个整数值0。return 0表示程序成功执行,没有发生错误。
第2章 数据类型、运算符与表达式
本章是C语言的基础,重点掌握变量、常量、数据类型和基本运算符。
2:** 设有变量 int a = 3, b = 4, c = 5;,求表达式 a + b > c && b == c 的值。
答案与解析:
值为 0 (假)。
解析: 这道题考察的是运算符的优先级和逻辑运算。

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- 运算符优先级:从高到低依次是 、、
算术运算符、关系运算符、&&、、赋值运算符。- 算术运算符 () 优先级高于关系运算符 (
>)。 - 关系运算符 (
>, ) 优先级高于逻辑与 (&&)。
- 算术运算符 () 优先级高于关系运算符 (
- 计算步骤:
- 第一步:计算
a + b。3 + 4 = 7。 - 第二步:计算
7 > c。7 > 5,结果为真 (1)。 - 第三步:计算
b == c。4 == 5,结果为假 (0)。 - 第四步:计算
1 && 0,逻辑与运算要求两边都为真,结果才为真,这里一真一假,所以最终结果为假 (0)。
- 第一步:计算
3:** 从键盘输入一个大写字母,要求将其转换成小写字母并输出。
答案与解析:
#include <stdio.h>
int main()
{
char c_upper, c_lower; // 定义两个字符变量,分别存放大写和小写字母
printf("请输入一个大写字母: ");
scanf("%c", &c_upper); // 从键盘读取一个字符,存入 c_upper 的地址中
// 核心转换逻辑:在ASCII码表中,大写字母和小写字母相差32。
// 'A'的ASCII码是65,'a'是97,97 - 65 = 32。
c_lower = c_upper + 32;
printf("转换后的小写字母是: %c\n", c_lower);
return 0;
}
解析:
char:字符类型,用于存放单个字符,如 'A', 'b', '$'。scanf("%c", &c_upper):scanf函数用于从标准输入(键盘)读取数据。%c是格式说明符,表示读取一个字符。&c_upper是取变量c_upper的内存地址,scanf需要知道把读到的数据存放在哪里。- 大小写转换原理:在ASCII编码标准中,同一个字母的大小写形式之间的差值是固定的,大写字母的ASCII码值比对应的小写字母小32,只要给大写字母的ASCII码值加上32,就能得到它对应的小写字母。
- 也可以使用标准库函数
tolower(),但需要包含头文件<ctype.h>:c_lower = tolower(c_upper);,这更通用和安全。
第3章 顺序与选择结构
本章重点是 if-else 语句,用于实现程序的条件分支。
4:** 输入一个年份,判断它是否为闰年。
答案与解析:
#include <stdio.h>
int main()
{
int year;
printf("请输入一个年份: ");
scanf("%d", &year);
// 闰年判断规则:
// 1. 能被4整除,但不能被100整除;或者
// 2. 能被400整除。
if ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0))
{
printf("%d 是闰年,\n", year);
}
else
{
printf("%d 不是闰年,\n", year);
}
return 0;
}
解析:
- 闰年规则:这是解题的关键,规则可以拆解为两个条件,只要满足其中一个就是闰年。
- 普通闰年:能被4整除且不能被100整除。
- 世纪闰年:能被400整除。
- 逻辑运算符:
- 是取余运算符,
year % 4 == 0判断year是否能被4整除。 &&是逻辑与,要求两边的条件都成立。- 是不等于。
- 是逻辑或,只要两边的条件有一个成立,整个表达式就为真。
- 是取余运算符,
if-else结构:if后面的括号里是一个表达式,如果表达式的值为真(非0),则执行if后面的代码块;如果为假(0),则执行else后面的代码块。
第4章 循环结构
本章重点是 for, while, do-while 循环,用于重复执行某段代码。
5:** 求 1! + 2! + 3! + ... + 10! 的值。
答案与解析:
#include <stdio.h>
int main()
{
int i, j;
long sum = 0; // 用于存放最终的和,阶乘增长很快,用long类型
long factorial = 1; // 用于存放每个数的阶乘
// 外层循环控制加到几
for (i = 1; i <= 10; i++)
{
// 内层循环计算 i 的阶乘
// 每次进入外层循环,factorial需要重置为1,然后从1乘到i
factorial = 1;
for (j = 1; j <= i; j++)
{
factorial = factorial * j;
}
// 将计算出的 i! 累加到 sum 中
sum = sum + factorial;
}
printf("1! + 2! + ... + 10! = %ld\n", sum);
return 0;
}
解析:
- 问题分解:这是一个累加问题,累加项是阶乘,即
sum = 1! + 2! + 3! + ...。 - 双重循环:
- 外层循环:由变量
i控制,i从1到10,表示我们要计算1到10的阶乘并累加。 - 内层循环:由变量
j控制,用于计算i的阶乘,当i=5时,内层循环会计算1*2*3*4*5。
- 外层循环:由变量
- 变量初始化:
sum必须在循环开始前初始化为0,否则累加的结果是错误的。factorial在每次计算新阶乘前都必须重置为1,这是初学者最容易犯的错误之一,如果忘记重置,factorial会带着上一次循环的结果继续乘,导致结果巨大且错误。
- 数据类型:阶乘的结果增长非常快。
10!3,628,800,已经超出了int类型(通常是 -2,147,483,648 到 2,147,483,647)的范围,因此需要使用long类型。
第5章 数组
本章重点是数组的定义、初始化和遍历。 6:** 有一个已排好序的数组,要求输入一个数,将它插入到数组中,并保持数组仍然有序。
答案与解析:
#include <stdio.h>
int main()
{
int a[11] = {1, 4, 6, 9, 13, 16, 19, 28, 40, 100}; // 原始数组,长度为10
int num, i, j;
printf("原始数组为: \n");
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", a[i]);
}
printf("\n");
printf("请输入要插入的数字: ");
scanf("%d", &num);
// 寻找插入位置
// 从数组末尾开始遍历,找到第一个小于等于num的元素
for (i = 9; i >= 0; i--)
{
if (a[i] <= num)
{
break; // 找到了,a[i] 就是插入位置的前一个元素
}
}
// 插入位置是 i+1
// 将插入位置及其后面的元素向后移动一位
// 从数组末尾开始移动,避免覆盖
for (j = 9; j > i; j--)
{
a[j + 1] = a[j];
}
// 将新数字放入正确的位置
a[i + 1] = num;
printf("插入后的数组为: \n");
for (i = 0; i < 11; i++)
{
printf("%d ", a[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
解析:
- 思路:插入排序的思想。
- 查找位置:遍历数组,找到新数字应该插入的位置,为了不覆盖后面的元素,最好从后往前查找,找到第一个小于等于待插入数字的元素
a[i],那么新数字就应该插入在a[i]的后面,即a[i+1]的位置。 - 移动元素:从数组最后一个元素开始,依次将每个元素向后移动一位,为新数字腾出空间。
- 插入元素:将新数字放入腾出的空位。
- 查找位置:遍历数组,找到新数字应该插入的位置,为了不覆盖后面的元素,最好从后往前查找,找到第一个小于等于待插入数字的元素
- 边界情况:如果待插入的数字比数组中所有元素都小,
for循环会执行完,i会变成 -1。i+1为 0,正好是数组的第一个位置,逻辑正确,如果待插入的数字比所有元素都大,break会发生在i=9时,i+1=10,即插入到数组末尾,也正确。
第6章 函数
本章重点是函数的定义、声明、调用和参数传递。
7:** 编写一个函数,判断一个数是否为素数(质数),并在 main 函数中调用它。
答案与解析:
#include <stdio.h>
#include <math.h> // 为了使用 sqrt 函数
// 函数声明
// is_prime 是函数名,int num 是参数,int 是返回值类型
int is_prime(int num);
int main()
{
int n;
printf("请输入一个正整数: ");
scanf("%d", &n);
if (n <= 1)
{
printf("%d 不是素数,\n", n);
}
else if (is_prime(n)) // 调用函数,并根据返回值判断
{
printf("%d 是素数,\n", n);
}
else
{
printf("%d 不是素数,\n", n);
}
return 0;
}
// 函数定义:判断一个数是否为素数
// 如果是素数,返回 1 (真);如果不是,返回 0 (假)
int is_prime(int num)
{
if (num == 2) // 2是唯一的偶素数
{
return 1;
}
if (num % 2 == 0) // 排除所有偶数
{
return 0;
}
// 只需要判断从 3 到 sqrt(num) 的奇数即可
for (int i = 3; i <= sqrt(num); i += 2)
{
if (num % i == 0)
{
return 0; // 如果能被整除,说明不是素数
}
}
return 1; // 如果循环都走完了,说明没找到能整除的数,是素数
}
解析:
- 函数定义与声明:
int is_prime(int num);是函数声明,告诉编译器后面会定义一个名为is_prime的函数,它接收一个int参数,返回一个int值,通常放在main函数之前。int is_prime(int num) { ... }是函数定义,包含了函数的具体实现。
- 素数判断逻辑:
- 素数是大于1的自然数,除了1和它本身外,不能被其他自然数整除。
- 优化1:偶数(除了2)都不是素数,可以先判断。
- 优化2:一个数
num如果有因数,那么其中一个因数必然小于或等于sqrt(num),100的因数有2和50,4和25,5和20,10和10,我们只需要检查到sqrt(100)=10即可,这大大减少了循环次数。 - 优化3:结合优化1和2,我们只需要从3开始,每次加2(即只检查奇数),直到
sqrt(num)。
- 返回值:函数通过
return语句返回一个值。return 1表示“是素数”,return 0表示“不是素数”,这是一种约定俗成的做法(C语言中,0代表假,非0代表真)。
总结与建议
C语言的学习是一个循序渐进、不断实践的过程,课后习题是检验和巩固知识的最佳途径,遇到难题时,不要气馁,可以:
- 查阅资料:查阅教材、C语言标准库文档(如
cplusplus.com)。 - 使用调试器:学习使用
gdb(Linux/macOS) 或 IDE 自带的调试器,可以单步执行代码,观察变量变化,是定位bug的利器。 - 交流讨论:与同学、老师或在技术社区(如 CSDN, Stack Overflow, V2EX)上讨论问题。
希望这些答案和解析能对您的学习有所帮助!祝您学习顺利!
