目錄 第1章　程序設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)　1 1.1　計(jì)算的“自動(dòng)化”夢(mèng)想　1 1.2　計(jì)算的“無止境”現(xiàn)實(shí)　3 1.3　計(jì)算的“再塑造”未來　4 1.4　編程不只是“coding”　4 1.5　什么是“編程”　5 1.6　怎么學(xué)“編程”　7 1.7　擴(kuò)展閱讀1 “我”的故事　7 1.8　擴(kuò)展閱讀2 “我”和“我”的舞臺(tái)　8 1.9　擴(kuò)展閱讀3 AI輔助編程　9 習(xí)題1　11 第2章　程序設(shè)計(jì)方法學(xué)基礎(chǔ)——基本I/O和基本數(shù)據(jù)類型　12 2.1　初識(shí)C語言，從“Hello world！”開始　12 2.2　常量和變量　14 2.2.1　變量的類型和變量的定義　14 2.2.2　最佳編碼原則：標(biāo)識(shí)符的命名規(guī)則和程序注釋　16 2.2.3　常量的表示形式　17 2.2.4　最佳編碼原則：使用宏常量和const常量　19 2.3　變量的類型決定了什么　20 2.4　鍵盤輸入和屏幕輸出　26 2.4.1　單個(gè)字符的輸入輸出　27 2.4.2　數(shù)據(jù)的格式化屏幕輸出　28 2.4.3　數(shù)據(jù)的格式化鍵盤輸入　30 2.5　本章思維導(dǎo)圖　33 習(xí)題2　34 第3章　程序設(shè)計(jì)方法學(xué)基礎(chǔ)——基本運(yùn)算　35 3.1　算術(shù)運(yùn)算——最基本的數(shù)學(xué)運(yùn)算　35 3.2　賦值運(yùn)算——用變量保存計(jì)算結(jié)果　37 3.3　增1和減1運(yùn)算——最快捷常用的運(yùn)算　39 3.4　混合數(shù)據(jù)類型運(yùn)算中的類型轉(zhuǎn)換　40 3.4.1　自動(dòng)類型轉(zhuǎn)換與類型提升　40 3.4.2　“呼風(fēng)喚雨”的強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換　41 3.4.3　自動(dòng)類型轉(zhuǎn)換的安全隱患　42 3.5　本章思維導(dǎo)圖　47 習(xí)題3　47 第4章　程序設(shè)計(jì)方法學(xué)基礎(chǔ)——基本控制結(jié)構(gòu)　49 4.1　算法的概念與算法的描述方法　49 4.1.1　算法的概念　49 4.1.2　算法的描述方法　50 4.2　計(jì)算機(jī)的問題求解　51 4.3　順序結(jié)構(gòu)　51 4.4　選擇結(jié)構(gòu)　53 4.4.1　選擇結(jié)構(gòu)的基本形式——變是唯一的不變　53 4.4.2　條件語句——無處不在的抉擇　54 4.4.3　開關(guān)語句——條條道路通羅馬　59 4.4.4　最佳編碼原則：正確使用關(guān)系和邏輯運(yùn)算符　63 4.5　循環(huán)結(jié)構(gòu)——周而復(fù)始的循環(huán)之道　65 4.5.1　循環(huán)的控制方式　65 4.5.2　計(jì)數(shù)控制的循環(huán)　66 4.5.3　條件控制的循環(huán)　73 4.5.4　最佳編碼原則：結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)　77 4.6　本章思維導(dǎo)圖　82 習(xí)題4　82 第5章　程序設(shè)計(jì)方法學(xué)基礎(chǔ)——結(jié)構(gòu)化與模塊化　84 5.1　結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)——像搭積木一樣寫代碼　84 5.1.1　自底向上的程序設(shè)計(jì)方法　84 5.1.2　自頂向下、逐步求精的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法　90 5.2　模塊化程序設(shè)計(jì)——分工與合作的藝術(shù)　92 5.2.1　模塊分解的基本原則　92 5.2.2　如“活字印刷”般的函數(shù)　97 5.2.3　函數(shù)調(diào)用和參數(shù)傳遞　100 5.2.4　最佳編碼原則：防御式編程　106 5.2.5　多文件編程　112 5.2.6　最佳編碼原則：正確運(yùn)用變量的作用域和存儲(chǔ)類型　118 5.3　程序測(cè)試方法　125 5.3.1　程序測(cè)試的目的　125 5.3.2　測(cè)試方法和測(cè)試用例　125 5.3.3　錯(cuò)誤實(shí)例分析　126 5.4　程序調(diào)試方法　130 5.4.1　常用的程序調(diào)試與排錯(cuò)方法　130 5.4.2　錯(cuò)誤實(shí)例分析　133 5.5　擴(kuò)展閱讀 最佳編碼原則：代碼規(guī)范　136 5.6　本章思維導(dǎo)圖　137 習(xí)題5　137 第6章　程序設(shè)計(jì)的問題求解基礎(chǔ)　139 6.1　問題求解策略　139 6.2　枚舉——從找回你的密碼談起　139 6.3　遞推——荷花定律和大自然中的秘密　149 6.3.1　正向順推實(shí)例　150 6.3.2　反向逆推實(shí)例　152 6.4　遞歸——“千里之行，始于足下”的啟示　154 6.4.1　遞歸的內(nèi)涵與數(shù)學(xué)基礎(chǔ)　154 6.4.2　遞歸算法的基本要素　155 6.4.3　遞歸的執(zhí)行過程　157 6.4.4　遞歸與迭代的關(guān)系　159 6.5　擴(kuò)展閱讀 尾遞歸　166 6.6　AI輔助編程實(shí)例　168 6.7　本章思維導(dǎo)圖　170 習(xí)題6　171 第7章　算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)——用數(shù)組保存數(shù)據(jù)　174 7.1　數(shù)組的定義、引用和初始化　174 7.2　向函數(shù)傳遞批量數(shù)據(jù)　179 7.2.1　按值傳遞與模擬按引用傳遞　179 7.2.2　一維數(shù)組的參數(shù)傳遞——以篩法求素?cái)?shù)為例　179 7.2.3　二維數(shù)組的參數(shù)傳遞——以楊輝三角為例　182 7.3　數(shù)組下標(biāo)越界錯(cuò)誤實(shí)例分析　184 7.3.1　一維數(shù)組的下標(biāo)越界實(shí)例分析　184 7.3.2　二維數(shù)組的下標(biāo)越界實(shí)例分析　185 7.4　擴(kuò)展閱讀 安全編碼規(guī)范　187 7.5　本章思維導(dǎo)圖　188 習(xí)題7　188 第8章　算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)——查找和排序算法　190 8.1　線性查找算法——眾里尋他千百度　190 8.1.1　線性查找算法的基本原理　191 8.1.2　線性查找算法的程序?qū)崿F(xiàn)　191 8.2　二分查找算法——猜數(shù)游戲中的智慧　193 8.2.1　二分查找算法的基本原理　193 8.2.2　二分查找算法的遞歸和迭代實(shí)現(xiàn)　194 8.2.3　二分查找算法的實(shí)際應(yīng)用　195 8.3　求最值算法　197 8.4　排序算法——如影隨形的“順序”　200 8.4.1　交換排序算法　200 8.4.2　選擇排序算法　203 8.4.3　冒泡排序算法　203 8.5　本章思維導(dǎo)圖　206 習(xí)題8　207 第9章　算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)——指針　209 9.1　指針——C語言世界中的如意金箍棒　209 9.1.1　變量的尋址方式　210 9.1.2　指針變量的定義、初始化及其解引用　210 9.2　指針變量與模擬按引用傳參　213 9.3　函數(shù)指針及其應(yīng)用　218 9.3.1　函數(shù)指針的概念　218 9.3.2　函數(shù)指針的應(yīng)用　220 9.4　指針及其孿生兄弟　222 9.4.1　指針上的游走　223 9.4.2　指針和一維數(shù)組的前世之緣　225 9.5　文件指針和格式化文件讀寫　228 9.5.1　文本文件和二進(jìn)制文件　228 9.5.2　文件指針與文件緩存　230 9.5.3　文件的打開與關(guān)閉　232 9.5.4　標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出重定向　234 9.5.5　文件的格式化讀寫　236 9.6　擴(kuò)展閱讀 函數(shù)指針數(shù)組　237 9.7　擴(kuò)展閱讀 安全編碼規(guī)范　238 9.8　本章思維導(dǎo)圖　240 習(xí)題9　240 第10章　算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)——字符串和文本處理　242 10.1　字符串的存儲(chǔ)、表示與處理　242 10.1.1　字符串的存儲(chǔ)與表示　242 10.1.2　字符串的輸入和輸出　245 10.1.3　字符串處理函數(shù)　250 10.2　字符串的應(yīng)用——編程帶你去看“詩和遠(yuǎn)方”　252 10.2.1　向函數(shù)傳遞字符串——從微情書到回文詩和回文對(duì)聯(lián)　252 10.2.2　從函數(shù)返回字符串——破解藏頭詩　256 10.2.3　錯(cuò)誤實(shí)例分析　258 10.3　指針數(shù)組及其應(yīng)用　261 10.3.1　指針和二維數(shù)組間的關(guān)系——以撲克牌為例　261 10.3.2　字符指針數(shù)組和二維字符數(shù)組　264 10.3.3　進(jìn)階內(nèi)容：錯(cuò)誤實(shí)例分析　269 10.4　文本文件的讀寫及應(yīng)用　273 10.4.1　讀寫文件中的字符　273 10.4.2　讀寫文件中的字符串　275 10.5　擴(kuò)展閱讀 安全編碼規(guī)范和緩沖區(qū)溢出攻擊　277 10.6　本章思維導(dǎo)圖　282 習(xí)題10　283 第11章　算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)——用結(jié)構(gòu)封裝數(shù)據(jù)　286 11.1　結(jié)構(gòu)體類型及其應(yīng)用——變形金剛之組合金剛　286 11.1.1　結(jié)構(gòu)體類型的聲明和結(jié)構(gòu)體變量的定義　287 11.1.2　結(jié)構(gòu)體成員的初始化和訪問　290 11.1.3　結(jié)構(gòu)體與數(shù)組的嵌套　292 11.1.4　結(jié)構(gòu)體占內(nèi)存的字節(jié)數(shù)　293 11.1.5　結(jié)構(gòu)體的相關(guān)計(jì)算和操作　295 11.2　用結(jié)構(gòu)體封裝函數(shù)參數(shù)　297 11.2.1　在函數(shù)之間傳遞結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)　297 11.2.2　結(jié)構(gòu)體應(yīng)用實(shí)例1：奧運(yùn)獎(jiǎng)牌排行榜　301 11.2.3　結(jié)構(gòu)體應(yīng)用實(shí)例2：一萬小時(shí)定律　307 11.2.4　結(jié)構(gòu)體應(yīng)用實(shí)例3：洗發(fā)牌模擬　308 11.3　共用體類型和枚舉類型　310 11.3.1　共用體類型及其應(yīng)用　310 11.3.2　枚舉類型及其應(yīng)用　314 11.4　擴(kuò)展閱讀1 表驅(qū)動(dòng)編寫高質(zhì)量的代碼　315 11.5　擴(kuò)展閱讀2 安全編碼規(guī)范　322 11.6　本章思維導(dǎo)圖　323 習(xí)題11　323 第12章　算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)——結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之美　325 12.1　從定長數(shù)組到動(dòng)態(tài)數(shù)組　325 12.1.1　動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配　325 12.1.2　動(dòng)態(tài)數(shù)組實(shí)例——隨機(jī)點(diǎn)名　327 12.2　從靜態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)到動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　330 12.2.1　線性表的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)　330 12.2.2　單向鏈表的基本操作　331 12.3　棧的順序存儲(chǔ)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)——再談回文詩　337 12.4　用多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)求解循環(huán)報(bào)數(shù)問題　342 12.4.1　用單向循環(huán)鏈表求解循環(huán)報(bào)數(shù)問題　342 12.4.2　用循環(huán)隊(duì)列求解循環(huán)報(bào)數(shù)問題　346 12.5　樹和圖等非線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　353 12.5.1　樹的概念和應(yīng)用　353 12.5.2　圖的概念和應(yīng)用　356 12.6　擴(kuò)展閱讀 安全編碼規(guī)范　357 12.7　本章思維導(dǎo)圖　360 習(xí)題12　360 附錄A　C語言中的關(guān)鍵字　362 附錄B　GCC中數(shù)據(jù)類型占內(nèi)存的字節(jié)數(shù)和表數(shù)范圍　363 附錄C　運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)與結(jié)合性　364 附錄D　常用字符的ASCII碼對(duì)照表　365 附錄E　二進(jìn)制補(bǔ)碼的計(jì)算方法　366 附錄F　輸入輸出格式轉(zhuǎn)換說明　368 附錄G　常用的ANSI C標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)　371 附錄H　位運(yùn)算　379 參考文獻(xiàn)　381