《C语言及程序设计》实践项目——二维数组与指针

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【项目1-二维数组当函数参数】
定义一个函数来完成对参数数组中元素的求和工作，函数声明如下:

int sum(int array[ ][4],int m,int n);  //该函数完成对array数组中的前m行和n列元素求和

在以下程序的基础上，完成对sum函数的定义。

#include <stdio.h>
int sum(int array[ ][4],int m,int n);//该函数完成对array数组中的前m行和n列元素求和
int main()
{
    int a[4][4]= {{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12},{13,14,15,16}}; //定义二维数组的同时进行初始化
    int row,col;
    scanf("%d %d", &row, &col); //输入行数和列数
    printf("%d\n", sum(a, row, col)); //输出二维数组前row行前col列的元素的和
    return 0;
}

[ 参考解答]

【项目2-多科成绩单】
某班不超过100名同学。用二维数组score[][4]保存同学们的高数、英语、C语言成绩及总成绩(在此假设学生的学号为整型的连续值，用数组的行下标作学号)。在此基础上，完成下面的操作：
（1）输入学生的实际人数num，在输入各科的成绩时，输入3科成绩后可以自动求出总分，并将数据全保存到数组中；
（2）输出各门课及总分的最高成绩、最低成绩、平均成绩。

#include <stdio.h>
void input(double s[][4],int n); //输入成绩
void output(double s[][4],int n); //输出成绩
double max(double s[][4],int n,int i); //求第i门课的最高成绩，i=3时是总分
double min(double s[][4],int n,int i); //求第i门课的最低成绩
double avg(double s[][4],int n,int i); //求第i门课的平均成绩


int main()
{
    int i,num;
    double score[100][4]; //设一个班最多100人，实际按输入来
    char course[4][10]= {"高等数学","英语","C++","总分"};
    printf("输入学生人数：");
    scanf("%d", &num);
    //（1）输入成绩并求出总分
    input(score,num);
    //（2）输出成绩
    output(score,num);


    //（3）输出各门课及总分的最高成绩、最低成绩、平均成绩和成绩的标准偏差；
    for(i=0; i<4; ++i)
    {
        printf("%s的最高成绩是%.2f, ", course[i], max(score,num,i));
        printf("最低成绩是%.2f, ", min(score,num,i));
        printf("平均成绩是%.2f ", avg(score,num,i));
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

[ 参考解答]

【项目3-各种“棋盘”】
定义一个8行8列的二维数组a[8][8]。
（1）为二维数组中的数据赋50以内的随机数（程序模板中setdata()函数已经完成，利用产生随机数的系统函数实现），可能的取值如图所示；

（2）设计函数out()按行输出二维数组中的数据；
（3）设计函数outDiagonal()输出从左上到右下对角线上的元素的值，如对图的数据而言，输出为48 34 12 31 40 42 34 45；再输出从右上到左下对角线上的值；
（4）将此数组视为“扫雷”游戏的界面（实际上扫雷游戏的界面一般就用二维数组保存其界面），通过键盘输入一个位置，输出其周围八个格子中的数据，如输入2 2时，输出34 30 47 29 48 14 12 31（注意：一共八个，不包括该位置上的数）（参见图中的黄色部分），计算这些数的和并输出。另外，如果选择的位置在边缘或角上时，周围的格数不够八个，按实际个数输出。请用循环有规律地列举出来各个值，不要采用顺序结构逐个罗列。这项功能由函数mine()完成。
（5）设计函数change()改变数组中的值。改变的规则是：从第2行（即a[1]行）开始到最后一行，每一元素是其正上方元素和右上方元素之和，例如a[1][0]取a[0][0]和a[0][1]之和，a[1][1]取a[0][1]和a[0][2]之和，……。对各行最后一列元素，其右上方无数据，取上一行中的第一个元素，如a[1][7]取a[0][7]和a[0][0]之和。对上图中的数据，a[1]行的元素将依次为:50（48+2） 27（2+25） 41 30 33 63 60 64（16+48），a[2]行依次为77 68…114。
程序模板：

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
void setdata(int a[8][8]);  //设置随机数
void out(int a[8][8]);		//输出数组
void outDiagonal(int a[8][8]);  //输出对角线元素的值
void mine(int a[8][8],int x, int y);		//按“扫雷”游戏的规则输出相邻格子
void change(int a[8][8]); 				//按要求改变数值
int main()
{
    int a[8][8], x, y;
    setdata(a);
    out(a);
    outDiagonal(a);
    printf("输入一个位置:");
    scanf("%d %d", &x, &y);
    mine(a,x,y);
    change(a);
    out(a);
    return 0;
}
void setdata(int a[8][8])
{
    int i,j;
    srand(time(NULL));//需要用当前时间作“种子”，以便每次运行取得的序列不同
    for(i=0; i<8; i++)
        for(j=0; j<8; j++)
            a[i][j]=rand()%50+1;
    return;
}
//按行序优先输出数组
void out(int a[8][8])
{
}
//输出对角线元素的值（从左上到右下、从右上到左下）
void outDiagonal(int a[8][8])
{
}
//按扫雷游戏规则，输出a[x][y]周围的8个数字
void mine(int a[8][8],int x, int y)
{
}
//按题目中所言规则更改元素的值
void change(int a[8][8])
{
}

[ 参考解答]

【拓展-二维数组更多用处】
（这部分可以不去选择实践，看看、想想即可。）中国象棋的棋盘也可以采用二维数组存储。
（1）下棋程序需要体现相关的规则，例如，马走日。通过键盘输入一个位置，输出按“日”字型可以走到的所有位置，及其位置上的数值。例如，在项目6的图中，输入2 2时，输出(0,1,2)(0,3,16) (1,0,9) (1,4,12)……（项目6图中的背景有斜线的部分。可走到的位置一般为八个，位置在边缘或角上时，可能不够八个，按实际输出）。
（2）马走日还有“别马腿”的规则。在任务4的图中，如果马腿位置上的数大于25，认为马腿被别了（实际游戏中，以该位置是否有棋子进行判断）。请在（1）的基础上考虑这一规则，只输出所有能走到的位置及数值。
（3）俄罗斯方块游戏中的每一个小方块也用二维数组（一般4*4或8*8）表示，单色游戏数组元素用0、1即可，彩色的取值不限于0、1。对小方块的基本操作包括左旋、右旋、反转等操作。请针对上面的二维数组，实现左旋、右旋、反转等操作。
（4）JPEG是数字图像存储的国际标准。在JPEG编码规则中，其编码的基本单位是8*8的图像“块”，其中有一个环节叫“Z字型编码”，也即将一个8*8的“块”中数据按如图所示的方向取出，形成一个1*64的向量（可以保存在一个一维数组中）。请输出前面的8*8的数据块对应的向量。

（5）《线性代数》是工程数学的重要组成，在大二时开设，其中将涉及大量矩阵的运算，用于解决工程中的问题。在编程实现矩阵操作时，就是二维数组的操作。