計算機程序設計基礎

本書是高等學校計算機基礎課程中的核心課程，具有大學基礎課的性質。

《計算機程序設計基礎》以C語言程序設計為基礎，注重講解程序設計的概念、方法和思路，培養同學的基本編程能力、以及邏輯思維和抽象能力。主要內容包括兩部分：第一部分主要討論C語言程序設計的基本概念與基礎知識，如基本數據類型、程序控制結構等。這部分內容是讀者在使用C語言進行程序設計時的基礎。第二部分則主要研究使用C語言進行實際程序開發的方法。包括結構化程序設計的基本概念、函數與模塊設計、庫與接口設計、數據抽象與算法抽象等概念。希望通過強調那些在進行真正程序開發時起重要作用的思想與技術，使讀者體會並初步掌握較大型複雜程序的設計與編寫能力。

《計算機程序設計基礎》語言表達嚴謹、流暢，示例豐富。書中例題都做了詳細註釋，方便自學。

《計算機程序設計基礎》可供高等院校計算機及理工類專業、計算機水平考試培訓、各類成人教育院校作為開設程序設計課程的教材，也可供計算機應用開發人員自學。

與《計算機程序設計基礎》配套的習題與實驗指導也將由高等教育出版社出版。

第一篇 語言基礎第1章 C語言的基本概念1.1 C語言的發展與特點1.1.1 C語言的發展1.1.2 C語言的特點1.2 幾個基本概念1.3 C語言的基本標識符1.3.1 字符集1.3.2 標識符1.4 C語言程序的幾個簡單實例1.5 C語言程序的結構特點1.6 C語言程序的編譯和執行本章小結習題一第2章 基本數據類型及其運算2.1 C語言的數據類型2.1.1 數據類型的一般概念2.1.2 常量2.2 數據類型及變量2.2.1 基本數據類型2.2.2 變量及變量的定義2.2.3 變量的初始化2.3 運算符和表達式2.3.1 運算符和表達式概述2.3.2 混合類型數據的運算2.3.3 賦值語句及賦值表達式2.3.4 算術運算符及算術表達式2.3.5 關係運算符及關係表達式2.3.6 邏輯運算符及邏輯表達式2.3.7 位運算符2.3.8 其他運算符及表達式2.4 基本輸入/輸出函數2.4.1 格式化輸出函數2.4.2 格式化輸入函數2.4.3 字符輸入與輸出函數本章小結習題二第3章 程序控制結構3.1 C語言結構化程序設計基礎3.1.1 基本控制結構3.1.2 程序的結構化3.2 順序結構3.2.1 語句和語句塊3.2.2 順序結構示例3.3 分支結構3.3.1 if-else語句3.3.2 if-elseif-else多分支語句3.3.3 條件分支的嵌套3.3.4 switch分支3.4 循環結構3.4.1 while（當型循環）3.4.2 do-while（直到型循環）3.4.3 for循環語句3.4.4 三種循環的比較3.4.5 多重循環3.4.6 循環中的控制轉移3.4.7 結構化程序設計注意事項3.5 結構化程序設計應用舉例本章小結習題三第4章 複合數據結構基礎4.1 數組及其應用4.1.1 一維數組4.1.2 多維數組4.1.3 字符型數組的應用4.2 指針及其應用4.2.1 指針的基本概念及定義方式4.2.2 指針的初始化4.2.3 指針的運算4.2.4 用指針操作基本數據對象4.2.5 用指針操作數組4.3 結構體及其應用4.3.1 結構體的聲明4.3.2 結構體變量的定義4.3.3 結構體成員的引用4.3.4 結構體變量的初始化4.4 聯合體及其應用4.4.1 聯合體的聲明4.4.2 聯合體變量的定義4.4.3 聯合體成員的引用4.4.4 定義聯合體變量應注意的問題4.5 枚舉類型及其應用4.5.1 枚舉類型的聲明4.5.2 枚舉類型變量的定義4.5.3 枚舉類型變量的應用4.6 自定義類型本章小結習題四第二篇 程序設計第5章 結構化程序設計概論5.1 數據的基本概念5.1.1 數據與信息5.1.2 數據與地址5.1.3 數據類型5.1.4 文字常量5.1.5 變量5.1.6 聲明5.2 代碼的基本概念5.2.1 表達式語義5.2.2 賦值與初始化5.2.3 代碼與計算5.2.4.控制流5.2.5 斷言與程序不變量5.3 算法及其表示方法概要5.3.1 算法的基本概念5.3.2 代碼與偽代碼5.4 結構化程序的組織5.4.1 程序的結構化5.4.2 程序的一般結構5.4.3 結構化與函數抽象5.4.4 程序範型5.5 程序測試與代碼優化5.5.1 程序測試5.5.2 程序效率與代碼優化本章小結習題五第6章 函數與模塊設計6.1 函數概述6.2 函數的聲明、定義與調用6.2.1 函數聲明6.2.2 函數定義6.2.3 函數調用6.2.4 函數參數與返回值6.2.5 函數的嵌套調用6.3 函數調用棧框架6.3.1 函數調用棧框架的基本概念6.3.2 值傳遞與地址傳遞6.4 作用域6.4.1 變量的作用域6.4.2 函數的作用域6.5 變量的存儲類別6.5.1 auto變量6.5.2 static變量6.5.3 register變量6.5.4 extern變量6.6 模塊化程序設計6.6.1 模塊的獨立性原則6.6.2 自頂向下、逐步求精6.7 綜合舉例本章小結習題六第7章 庫與接口設計7.1 用户、接口與庫概述7.2 標準庫7.2.1 標準I/O庫7.2.2 數學庫接口7.2.3 數字與字符特徵庫接口7.2.4 字符串庫接口7.2.5 輔助函數庫接口7.3 圖形庫7.3.1 圖形系統初始化7.3.2 基本繪圖函數7.3.3 圖形庫的應用及自定義接口7.4 接口設計的原則本章小結習題七第8章 複合數據類型——數組與字符串8.1 數據類型與數據結構8.1.1 數據與數據結構的關係8.1.2 數據的邏輯結構8.1.3 數據的物理結構8.1.4 數據結構上的操作8.1.5 同質複合數據類型8.2 數組8.2.1 數組的下標8.2.2 數組的內部表示8.2.3 有關元素下標越界的説明8.2.4 數組的使用8.2.5 多維數組8.2.6 多維數組作為函數參數8.3 字符串8.3.1 字符串的內部表示8.3.2 作為抽象數據的字符串8.3.3 字符串變量8.3.4 ANSI標準字符串庫8.3.5 字符串的應用本章小結習題八第9章 複合數據類型——結構體與指針9.1 結構體9.1.1 結構體的意義9.1.2 結構體的應用9.1 ,3結構體指針9.2 指針9.2.1 指針的意義和作用9.2.2 指針的聲明與使用9.2.3 指針與其他數據結構的關係9.2.4 動態存儲分配9.2.5 指針與函數9.3 鏈表9.3.1 鏈表的構造9.3.2 鏈表元素的遍歷9.3.3 鏈表的插入操作9.3.4 鏈表的刪除操作本章小結習題九第10章 文件與數據存儲10.1 文件的基本概念10.1.1 什麼是文件10.1.2 文件結構體與文件指針10.1.3 文件的類型10.2 基本的文件操作10.2.1 打開文件10.2.2 關閉文件10.2.3 讀寫文件10.2.4 文件指針操作10.3 文件應用實例本章小結習題十第11章 算法設計與分析11.1 算法的概念與特徵11.1.1 算法舉例11.1.2 算法的基本特徵11.2 算法的類型與結構11.2.1 數值算法與非數值算法11.2.2 算法的基本結構11.3 算法的描述方法11.3.1 流程圖11.3.2 N-S圖11.3.3 偽代碼11.4 算法的設計與實現11.4.1 素數判斷問題11.4.2 最大公約數問題11.5 算法分析與算法複雜度11.5.1 排序算法分析11.5.2 算法複雜度11.5.3 歸併排序11.5.4 標準複雜度類型11.6 常用算法設計與分析11.6.1 快速排序算法的基本原理11.6.2 快速排序算法的實現11.6.3 快速排序算法的效率分析本章小結習題十第12章 遞歸程序設計12.1 遞歸問題的引入12.1.1 遞歸的簡單例子12.1.2 遞歸過程的跟蹤12.1.3 遞歸信任與遞歸範型12.2 典型遞歸程序12.2.1 Hanoi塔問題12.2.2 分形問題12.2.3 其他遞歸問題12.3 遞歸與迭代本章小結習題十二第13章 數據抽象13.1 抽象數據類型13.2 線性表類型13.2.1 線性表類型定義13.2.2 線性表的順序表示及其實現13.2.3 通用線性表類型13.3 棧13.3.1 抽象棧類型定義13.3.2 抽象棧的實現13.3.3 棧的應用13.4 隊列13.4.1 抽象隊列類型的定義13.4.2 隊列的實現13.4.3 隊列的應用13.5 符號表13.5.1 定義抽象的符號表13.5.2 鍵與值類型的確定13.5.3 無定義值的處理方法13.5.4 抽象符號表的接口聲明13.6 哈希表13.6.1 哈希表的基本概念13.6.2 哈希函數13.6.3 負載因子與桶的數目13.7 抽象哈希表的應用13.7.1 重集元素的計數13.7.2 使用抽象符號表13.7.3 抽象符號表的侷限性本章小結習題十三第14章 算法與程序抽象14.1 基本函數設計原則14.1.1 軟件評判標準14.1.2 內聚性14.1.3 耦合度14.2 數據封裝與信息隱藏14.2.1 客户函數與服務器函數14.2.2 數據封裝14.2.3 信息隱藏14.3 函數指針14.3.1 函數指針的目的14.3.2 函數指針聲明14.3.3 函數指針的使用14.3.4 函數指針類型14.4 回調函數14.4.1 回調函數14.4.2 遍歷與回調14.4.3 回調函數參數14.4.4 值的存儲與刪除14.5 再論抽象符號表14.5.1 完整的抽象符號表接口14.5.2 完整的抽象符號表實現本章小結習題十四參考文獻

王行言，1945年12月生，1970年畢業於清華大學工程學數學系。現為清華大學教授，兼任教育部高等學校計算機基礎課程教學指導分委員會副主任委員。長期從事計算機應用與開發工作，並負責清華大學計算機基礎教學的組織與實施。先後主講“計算機文體基礎”、“計算機軟件技術基礎”、“JABVA語言與面向對象程序設計”及“數據庫技術及應用”等課程，編寫出版有關教材三部。主持的“計算機基礎教學研究與實現”獲國家級優秀教學成果二等獎。