C語言從猜數(shù)字游戲中理解數(shù)據(jù)結構
1 猜數(shù)字游戲-問題描述
這個游戲一點都不陌生,猜價格是一度很火的綜藝節(jié)目。很多老師也用這個案例作為課堂案例。在這里,我想把重點放到“思維層面上”,即:為什么要這樣寫代碼,就實現(xiàn)了猜數(shù)字游戲的功能。
我們先來說真人版的猜數(shù)字游戲:
A:心里默默出一個數(shù)字(約定一個范圍,假設[1-100]之間),開始猜把
B猜:50
A: 大了
B猜:25
A:小了
B猜:150
A:你違規(guī)了
B猜:30
A:猜對了!正確答案就是30!是否繼續(xù)猜?
B:需要
…
2 問題分析
從前面的真人版,換成人機版:
現(xiàn)實世界 | 程序模擬 | 實現(xiàn)途徑 |
---|---|---|
A | 電腦 | |
心里默默出一個數(shù)字 | 一個變量的值 | 隨機數(shù)/手動在程序里悄悄定義的變量值/其他(總之就是你解決:產(chǎn)生一個數(shù)的方法) |
B猜 | B敲鍵盤 | scanf掃描鍵盤 |
A說大了、小了、對了 | 計算機判斷并輸出判斷結果 | if判斷 |
A和B之間的繼續(xù)猜 | 重復事件 | 循環(huán) |
所謂“天下大事必做于易,天下難事必做于細”,
有了一個對現(xiàn)實問題的一個分析,你還可以把一個問題進行逐層簡化,然后再逐層豐富其功能:
1)猜一次
2)直到猜到為止
3)限定猜的次數(shù),并顯示當前是第幾次猜
4)處理特殊情況:如果你提前猜到了;如果你猜的數(shù)超出了范圍
5)猜更多的數(shù)
6)對游戲計時、一分鐘猜對得越多還可以設關卡
…
這樣,就會對一個較為綜合的問題,有了一個自己的方案,接下來就可以開始嘗試逐個擊破了。
3 問題解決
3.1 猜一次
用IPO的思維,繼續(xù)分析這種情況,其故事流程是不是這樣的:
// I:輸入
1)計算機:出一個數(shù)
2)用戶: 鍵盤輸一個數(shù)(猜)
3)計算機:獲得這個數(shù)
//處理并輸出
4)計算機:判斷這個數(shù)和自己出的數(shù)的大小關系
5)計算機:根據(jù)不同的關系,告訴你猜大了、小了、對了
6)計算機:告訴你正確答案
根據(jù)輸入與輸出,確定要定義的變量:計算機出的數(shù)、用于猜的數(shù)
程序員要做的:就是把上面的故事流程,用一種編程語言描述出來。
而故事的流程就是:算法;
編程語言描述出來的就是:程序
那么,我們就可以得到以下程序了:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> int main() { int guess,magic; //magic計算機想的數(shù) srand(time(NULL)); //用時間做種子,產(chǎn)生一個隨機數(shù) magic = rand()%100+1; //隨機數(shù)落到1-100之間 printf("guess a number:\n"); //用戶猜一個數(shù) scanf("%d",&guess); if(guess>magic) //計算機判斷,并告訴你猜的情況 printf("too big!\n"); else if(guess<magic) printf("too small!\n"); else printf("right!\n"); printf("the right number is %d\n",magic); return 0; }
3.2 直到猜到為止
接著上面的故事。
還要繼續(xù)猜:
1)計算機出的數(shù)是否應該變化? ——顯然,不能變,變了就作弊了
2)用戶還要繼續(xù)猜 —— 那么就還要再敲鍵盤、計算機還要繼續(xù)獲得這個數(shù)(3.1節(jié)代碼:Line9-10)
3)計算機還要繼續(xù)判斷——還要判斷大小關系(3.1節(jié)代碼:Line11-16)
因此,3.1節(jié)代碼Line9-16就應該反復做,循環(huán)體就確定了;
直到猜到為止: 循環(huán)條件則是magic!=guess
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> int main() { int guess,magic; srand(time(NULL)); magic = rand()%100+1; do{ ///用戶和計算機判斷是循環(huán)體 printf("guess a number:\n"); scanf("%d",&guess); if(guess>magic) printf("too big!\n"); else if(guess<magic) printf("too small!\n"); else printf("right!\n"); }while(guess!=magic); //循環(huán)條件 printf("the right number is %d\n",magic); return 0; } }
3.3 限定猜10次
循環(huán)結束條件就變?yōu)椋翰铝?0次結束
那么就需要一個計數(shù)器,每猜一次,計數(shù)器+1, 到10次,循環(huán)結束;
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> int main() { int guess,magic; int count=0; //計數(shù)器,一次都還沒有猜,初始為0 srand(time(NULL)); magic = rand()%100+1; do{ count++; //猜1次,計數(shù)器加1 printf("the %dth: guess a number:\n",count); //顯示第幾次猜 scanf("%d",&guess); if(guess>magic) printf("too big!\n"); else if(guess<magic) printf("too small!\n"); else printf("right!\n"); }while(count<=10); //判斷猜到10次了沒有 printf("the right number is %d\n",magic); return 0; }
3.4 處理特殊情況
情況1:如果用于猜的范圍超出[1,100],給出提示
顯然,從鍵盤獲得用戶猜的數(shù)(3.3節(jié)代碼Line13)后,就應判斷:
—— a)是否超過了[1,100]的范圍,是,本次不判斷猜的情況,用戶重新猜下一次;
——b)否,則判斷用戶猜的情況。
情況2:如果不到10次就猜到了,提前結束循環(huán);
這就是代碼輸出“right!”的情況(3.3節(jié)代碼Line19),同時加上結束循環(huán)的語句break就ok。
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> int main() { int guess,magic; int count=0; srand(time(NULL)); magic = rand()%100+1; do{ count++; printf("the %dth: guess a number:\n",count); scanf("%d",&guess); if(guess>100 ||guess<1) //處理情況1 { printf("You guess the number should be in the range [1,100]:\n"); continue; //跳過本次循環(huán) } if(guess>magic) printf("too big!\n"); else if(guess<magic) printf("too small!\n"); else { printf("right!\n"); break; //處理情況2 } }while(count<=10); printf("the right number is %d\n",magic); return 0; }
3.5 猜下一個數(shù)
分析:
1) 上一個數(shù)的猜,已經(jīng)結束;—— 3.4節(jié)代碼中的Line29
2) 詢問用戶,是否繼續(xù)進行游戲; ——輸出一條詢問語句
3) 輸入用戶的意愿; —— scanf輸入
4) 如果是,則繼續(xù)做游戲;否則游戲結束 ——新的循環(huán)是否繼續(xù)的條件
5) 重新給10次猜的機會 ——計數(shù)器清0
6) 計算機再重新想一個數(shù); ——3.4節(jié)代碼中的Line 8-9
7) 繼續(xù)猜; ——3.4節(jié)代碼中的Line 10-29
于是3.4節(jié)代碼的Line8-29是需要繼續(xù)作為新的循環(huán)的循環(huán)體。
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> int main() { int guess,magic; int count; int reply=0; //用戶是否繼續(xù)游戲 do{ count=0; //每猜一個新的數(shù),計數(shù)器清0 srand(time(NULL)); //重新產(chǎn)生一個新的數(shù)來猜 magic = rand()%100+1; do{ count++; //猜1次,計數(shù)器加1 printf("the %dth: guess a number:\n",count); scanf("%d",&guess); if(guess>100 ||guess<1) { printf("You guess the number should be in the range [1,100]:\n"); continue; } if(guess>magic) printf("too big!\n"); else if(guess<magic) printf("too small!\n"); else { printf("right!\n"); break; } }while(count<=10); printf("the right number is %d\n",magic); printf("Is the game continue? 1(yes) or 0(no):\n"); //詢問是否繼續(xù)游戲 scanf("%d",&reply); //獲得用戶的意愿 }while(reply==1); //如果意愿是1,則繼續(xù)游戲;否則,整個程序結束 return 0; }
小結:
程序其實就是用計算機的語言,描述你要解決的問題。
所以,對初學者來說,學好程序有如下點:
1)學會把現(xiàn)實問題和計算機世界做一個抽象,如上面的表格
2)把一個大的問題逐層簡化
3)從小問題入手,層進式解決問題
當然,分析問題是整個過程的重點,切勿拿著個問題,就想著代碼怎么寫,算法才是程序的靈魂。
同學們還可以在上面代碼的基礎上,讓這個游戲的功能更加豐富,繼續(xù)加油吧!
到此這篇關于C語言從猜數(shù)字游戲中理解數(shù)據(jù)結構的文章就介紹到這了,更多相關C語言 數(shù)據(jù)結構內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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