C语言作为一种历史悠久且应用广泛的编程语言，对于编程新手来说，掌握它不仅能帮助你理解计算机工作原理，还能为后续学习其他编程语言打下坚实基础。本文将为你解析50个经典入门程序，通过实战演练，帮助你快速入门C语言。
1. 打印Hello World
#include <stdio.h>
int main() {
printf("Hello World!\n");
return 0;
}
这是C语言中最简单的程序，用于打印“Hello World!”。它是所有编程语言的入门经典，旨在让你了解C语言的基本语法。
2. 变量和数据类型
#include <stdio.h>
int main() {
int a = 10;
float b = 3.14;
char c = 'A';
printf("a = %d, b = %f, c = %c\n", a, b, c);
return 0;
}
在这个程序中，我们学习了如何声明和初始化变量，以及不同数据类型（整型、浮点型、字符型）的使用。
3. 运算符
#include <stdio.h>
int main() {
int a = 5, b = 3;
printf("a + b = %d\n", a + b);
printf("a - b = %d\n", a - b);
printf("a * b = %d\n", a * b);
printf("a / b = %d\n", a / b);
printf("a % b = %d\n", a % b);
return 0;
}
这个程序展示了C语言中的基本运算符，包括加、减、乘、除和取余。
4. 控制语句
#include <stdio.h>
int main() {
int a = 10;
if (a > 5) {
printf("a > 5\n");
} else {
printf("a <= 5\n");
}
return 0;
}
这个程序演示了C语言中的if-else控制语句，用于根据条件执行不同的代码块。
5. 循环语句
#include <stdio.h>
int main() {
int i;
for (i = 1; i <= 10; i++) {
printf("%d\n", i);
}
return 0;
}
这个程序使用了for循环，用于打印1到10的数字。
6. 函数
#include <stdio.h>
void printMessage() {
printf("Hello Function!\n");
}
int main() {
printMessage();
return 0;
}
这个程序展示了如何定义和调用函数，实现代码的模块化。
7. 数组
#include <stdio.h>
int main() {
int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
int i;
for (i = 0; i < 5; i++) {
printf("arr[%d] = %d\n", i, arr[i]);
}
return 0;
}
这个程序展示了如何声明、初始化和遍历数组。
8. 字符串
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char str1[20] = "Hello";
char str2[20] = "World";
printf("%s %s\n", str1, str2);
printf("Length of str1: %d\n", strlen(str1));
return 0;
}
这个程序展示了如何声明、初始化和操作字符串。
9. 指针
#include <stdio.h>
int main() {
int a = 10;
int *ptr = &a;
printf("Value of a: %d\n", a);
printf("Value of ptr: %p\n", (void *)ptr);
printf("Value of *ptr: %d\n", *ptr);
return 0;
}
这个程序展示了如何声明、初始化和操作指针。
10. 结构体
#include <stdio.h>
typedef struct {
int id;
char name[50];
} Student;
int main() {
Student stu1;
stu1.id = 1;
strcpy(stu1.name, "Alice");
printf("ID: %d, Name: %s\n", stu1.id, stu1.name);
return 0;
}
这个程序展示了如何定义、声明和操作结构体。
11. 函数指针
#include <stdio.h>
void printMessage() {
printf("Hello Function!\n");
}
int main() {
void (*funcPtr)(void) = printMessage;
funcPtr();
return 0;
}
这个程序展示了如何定义、声明和操作函数指针。
12. 动态内存分配
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
int *ptr = (int *)malloc(sizeof(int) * 5);
if (ptr == NULL) {
printf("Memory allocation failed!\n");
return 1;
}
for (int i = 0; i < 5; i++) {
ptr[i] = i + 1;
}
for (int i = 0; i < 5; i++) {
printf("%d\n", ptr[i]);
}
free(ptr);
return 0;
}
这个程序展示了如何使用malloc和free函数进行动态内存分配。
13. 文件操作
#include <stdio.h>
int main() {
FILE *fp = fopen("example.txt", "w");
if (fp == NULL) {
printf("File opening failed!\n");
return 1;
}
fprintf(fp, "Hello World!\n");
fclose(fp);
return 0;
}
这个程序展示了如何使用fopen、fprintf和fclose函数进行文件操作。
14. 链表
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct Node {
int data;
struct Node *next;
} Node;
Node *createNode(int data) {
Node *newNode = (Node *)malloc(sizeof(Node));
newNode->data = data;
newNode->next = NULL;
return newNode;
}
void insertNode(Node **head, int data) {
Node *newNode = createNode(data);
newNode->next = *head;
*head = newNode;
}
void printList(Node *head) {
while (head != NULL) {
printf("%d ", head->data);
head = head->next;
}
printf("\n");
}
int main() {
Node *head = NULL;
insertNode(&head, 3);
insertNode(&head, 2);
insertNode(&head, 1);
printList(head);
return 0;
}
这个程序展示了如何创建、插入和打印链表。
15. 栈
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_SIZE 10
typedef struct {
int items[MAX_SIZE];
int top;
} Stack;
void initializeStack(Stack *s) {
s->top = -1;
}
int isFull(Stack *s) {
return s->top == MAX_SIZE - 1;
}
int isEmpty(Stack *s) {
return s->top == -1;
}
void push(Stack *s, int data) {
if (!isFull(s)) {
s->items[++s->top] = data;
}
}
int pop(Stack *s) {
if (!isEmpty(s)) {
return s->items[s->top--];
}
return -1;
}
int main() {
Stack s;
initializeStack(&s);
push(&s, 1);
push(&s, 2);
push(&s, 3);
printf("Popped: %d\n", pop(&s));
printf("Popped: %d\n", pop(&s));
printf("Popped: %d\n", pop(&s));
return 0;
}
这个程序展示了如何创建、初始化、插入和删除栈元素。
16. 队列
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_SIZE 10
typedef struct {
int items[MAX_SIZE];
int front;
int rear;
} Queue;
void initializeQueue(Queue *q) {
q->front = q->rear = -1;
}
int isFull(Queue *q) {
return (q->rear + 1) % MAX_SIZE == q->front;
}
int isEmpty(Queue *q) {
return q->front == -1;
}
void enqueue(Queue *q, int data) {
if (!isFull(q)) {
if (isEmpty(q)) {
q->front = 0;
}
q->rear = (q->rear + 1) % MAX_SIZE;
q->items[q->rear] = data;
}
}
int dequeue(Queue *q) {
if (!isEmpty(q)) {
int data = q->items[q->front];
q->front = (q->front + 1) % MAX_SIZE;
if (q->front == q->rear) {
q->front = q->rear = -1;
}
return data;
}
return -1;
}
int main() {
Queue q;
initializeQueue(&q);
enqueue(&q, 1);
enqueue(&q, 2);
enqueue(&q, 3);
printf("Dequeued: %d\n", dequeue(&q));
printf("Dequeued: %d\n", dequeue(&q));
printf("Dequeued: %d\n", dequeue(&q));
return 0;
}
这个程序展示了如何创建、初始化、插入和删除队列元素。
17. 冒泡排序
#include <stdio.h>
void bubbleSort(int arr[], int n) {
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
}
int main() {
int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
bubbleSort(arr, n);
printf("Sorted array: \n");
for (int i = 0; i < n; i++) {
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
这个程序展示了如何使用冒泡排序算法对数组进行排序。
18. 选择排序
#include <stdio.h>
void selectionSort(int arr[], int n) {
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
int min_idx = i;
for (int j = i + 1; j < n; j++) {
if (arr[j] < arr[min_idx]) {
min_idx = j;
}
}
int temp = arr[min_idx];
arr[min_idx] = arr[i];
arr[i] = temp;
}
}
int main() {
int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
selectionSort(arr, n);
printf("Sorted array: \n");
for (int i = 0; i < n; i++) {
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
这个程序展示了如何使用选择排序算法对数组进行排序。
19. 插入排序
#include <stdio.h>
void insertionSort(int arr[], int n) {
int i, key, j;
for (i = 1; i < n; i++) {
key = arr[i];
j = i - 1;
while (j >= 0 && arr[j] > key) {
arr[j + 1] = arr[j];
j = j - 1;
}
arr[j + 1] = key;
}
}
int main() {
int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
insertionSort(arr, n);
printf("Sorted array: \n");
for (int i = 0; i < n; i++) {
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
这个程序展示了如何使用插入排序算法对数组进行排序。
20. 快速排序
#include <stdio.h>
int partition(int arr[], int low, int high) {
int pivot = arr[high];
int i = (low - 1);
for (int j = low; j <= high - 1; j++) {
if (arr[j] < pivot) {
i++;
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
}
int temp = arr[i + 1];
arr[i + 1] = arr[high];
arr[high] = temp;
return (i + 1);
}
void quickSort(int arr[], int low, int high) {
if (low < high) {
int pi = partition(arr, low, high);
quickSort(arr, low, pi - 1);
quickSort(arr, pi + 1, high);
}
}
int main() {
int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
quickSort(arr, 0, n - 1);
printf("Sorted array: \n");
for (int i = 0; i < n; i++) {
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
这个程序展示了如何使用快速排序算法对数组进行排序。
21. 归并排序
#include <stdio.h>
void merge(int arr[], int l, int m, int r) {
int i, j, k;
int n1 = m - l + 1;
int n2 = r - m;
int L[n1], R[n2];
for (i = 0; i < n1; i++)
L[i] = arr[l + i];
for (j = 0; j < n2; j++)
R[j] = arr[m + 1 + j];
i = 0;
j = 0;
k = l;
while (i < n1 && j < n2) {
if (L[i] <= R[j]) {
arr[k] = L[i];
i++;
} else {
arr[k] = R[j];
j++;
}
k++;
}
while (i < n1) {
arr[k] = L[i];
i++;
k++;
}
while (j < n2) {
arr[k] = R[j];
j++;
k++;
}
}
void mergeSort(int arr[], int l, int r) {
if (l < r) {
int m = l + (r - l) / 2;
mergeSort(arr, l, m);
mergeSort(arr, m + 1, r);
merge(arr, l, m, r);
}
}
int main() {
int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
mergeSort(arr, 0, n - 1);
printf("Sorted array: \n");
for (int i = 0; i < n; i++) {
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
这个程序展示了如何使用归并排序算法对数组进行排序。
22. 二分查找
#include <stdio.h>
int binarySearch(int arr[], int l, int r, int x) {
while (l <= r) {
int m = l + (r - l) / 2;
if (arr[m] == x)
return m;
if (arr[m] < x)
l = m + 1;
else
r = m - 1;
}
return -1;
}
int main() {
int arr[] = {2, 3, 4, 10, 40};
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
int x = 10;
int result = binarySearch(arr, 0, n - 1, x);
if (result == -1)
printf("Element is not present in array");
else
printf("Element is present at index %d", result);
return 0;
}
这个程序展示了如何使用二分查找算法在有序数组中查找元素。
23. 素数检测
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
bool isPrime(int n) {
if (n <= 1)
return false;
for (int i = 2; i * i <= n; i++) {
if (n % i == 0)
return false;
}
return true;
}
int main() {
int n = 29;
if (isPrime(n))
printf("%d is a prime number", n);
else
printf("%d is not a prime number", n);
return 0;
}
这个程序展示了如何检测一个数是否为素数。
24. 最大公约数
#include <stdio.h>
int gcd(int a, int b) {
if (b == 0)
return a;
return gcd(b, a % b);
}
int main() {
int a = 56, b = 48;
printf("GCD of %d and %d is %d", a, b, gcd(a, b));
return 0;
}
这个程序展示了如何计算两个数的最大公约数。
25. 求阶乘
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