【项目1 - C/C++语言中函数参数传递的三种方式】
C语言提供了两种函数参数传递的方式：传值和传地址。在C++中，又拓展了引用方式。通过本项目，确认自己已经掌握了这三种方式的原理，为后续学习做好准备。
下面是希望能够交换两个整型变量的swap函数的三个版本（从课程主页中可以找到项目链接，复制后就能调试，不必费事敲代码）：
//（1）传值
void myswap(int x, int y)
{
int t;
t=x;
x=y;
y=t;
}
//（2）传地址
void myswap(int *p1, int *p2)
{
int t;
t=*p1;
*p1=*p2;
*p2=t;
}
//（3）引用作形参
void myswap(int &x, int &y)
{
int t;
t=x;
x=y;
y=t;
}
下面是调用它们的main()函数：
int main()
{
int a, b;
printf("请输入待交换的两个整数：");
scanf("%d %d", &a, &b);
__________________; //分三个程序，分别写上调用myswap的合适形式
printf("调用交换函数后的结果是：%d 和 %d\n", a, b);
return 0;
}
请编制三个程序，分别调用三个版本的交换函数，观察结果。发布博文，展示程序及运行结果，解释成功交换以及交换不成功的原因。请在纸上画出调用过程中各变量的变化过程。
如果自己不能做出解释，务必找“兄弟”帮忙，拿下这座小山头。
【项目2 - 程序的多文件组织】
学习数据结构，目标就是要编制出有相当规模的程序的。将所有的代码放在一个文件中的做法，不能适用现阶段的需求了。
通过这个项目，确认有能力用多文件组织程序。方便以后各章，我们就某一数据结构定义算法库，并能引用算法库进行实践。
最简单的多文件组织，一个项目中有3个文件：
(1) .h 头文件：定义数据类型、声明自定义函数、定义宏等
(2).cpp 源文件1：用于实现头文件中声明的自定义函数
(3).cpp 源文件2：定义main()函数，用于调用相关函数，实现问题求解目标。
请将下面的程序，用这种最简单的多文件形式组织并运行。
#include <stdio.h>
#define MaxStud 50 //学生人数最多为50
#define MaxCour 300 //学生成绩记录数最多为50*6
struct stud1
{
int no; //学号
char name[10]; //姓名
int bno; //班号
};
struct stud2
{
int no; //学号
int cno; //课程编号
int deg; //分数
};
double studavg(struct stud2 s2[],int m,int i) //求学号为i的学生的平均分
{
int j,n=0; //n为学号为i的学生选学课程数
double sum=0; //学号为i的学生总分
for (j=0; j<m; j++)
if (s2[j].no==i) //学号为i时统计
{
n++;
sum+=s2[j].deg;
}
return(sum/n);
}
double couravg(struct stud2 s2[],int m,int i) //求编号为i的课程的平均分
{
int j,n=0; //n为编号为i的课程选修人数
double sum=0; //编号为i的课程总分
for (j=0; j<m; j++)
{
if (s2[j].cno==i) //课程编号为i时统计
{
n++;
sum+=s2[j].deg;
}
}
return(sum/n);
}
void allavg(struct stud1 s1[],int n,struct stud2 s2[],int m) //求学生平均分和课程平均分
{
int i,j;
printf("学生平均分:\n");
printf(" 学号 姓名 平均分\n");
i=0;
while (i<n)
{
j=s1[i].no;
printf("%4d %10s %g\n",s1[i].no,s1[i].name,studavg(s2,m,j));
i++;
}
printf("课程平均分:\n");
for (i=1; i<=6; i++)
printf(" 课程%d:%g\n",i,couravg(s2,m,i));
}
int main()
{
int n=7; //学生记录人数
int m=21; //学生成绩记录数
struct stud1 s1[MaxStud]=
{
{1,"张斌",9901},
{8,"刘丽",9902},
{34,"李英",9901},
{20,"陈华",9902},
{12,"王奇",9901},
{26,"董强",9902},
{5,"王萍",9901}
};
struct stud2 s2[MaxCour]= //规定课程的编号从1到6,同一学生成绩记录连续存放
{
{1,1,67},
{1,2,98},
{1,4,65},
{8,1,98},
{8,3,90},
{8,6,67},
{34,2,56},
{34,4,65},
{34,6,77},
{20,1,68},
{20,2,92},
{20,3,64},
{12,4,76},
{12,5,75},
{12,6,78},
{26,1,67},
{26,5,78},
{26,6,62},
{5,1,94},
{5,2,92},
{5,6,89}
};
allavg(s1,n,s2,m);
return 0;
}
在需要的地方，用 #include “自定义头文件”，使文件之间的内容能“合起来”完成任务。
如果不能熟练完成，请参考《CodeBlocks中程序的多文件组织》一文。
下面是写在一个文件中的程序：
【项目3 - 体验复杂度】
（1）两种排序算法的运行时间
排序是计算机科学中的一个基本问题，产生了很多种适合不同情况下适用的算法，也一直作为算法研究的热点。本项目提供两种排序算法，复杂度为 O(n2 )的选择排序selectsort，和复杂度为 O(nlogn) 的快速排序quicksort，在main函数中加入了对运行时间的统计。
请阅读后附的程序1和程序2，利用一个将近10万条数据的文件作为输入数据运行程序，感受两种算法在运行时间上的差异。
（2）汉诺塔
有一个印度的古老传说：在世界中心贝拿勒斯（在印度北部）的圣庙里，一块黄铜板上插着三根宝石针。印度教的主神梵天在创造世界的时候，在其中一根针上从下到上地穿好了由大到小的64片金片，这就是所谓的汉诺塔。不论白天黑夜，总有一个僧侣在按照下面的法则移动这些金片：一次只移动一片，不管在哪根针上，小片必须在大片上面。僧侣们预言，当所有的金片都从梵天穿好的那根针上移到另外一根针上时，世界就将在一声霹雳中消灭，而梵塔、庙宇和众生也都将同归于尽。
可以算法出，当盘子数为 n 个时，需要移动的次数是f(n)=2n−1。n=64时，假如每秒钟移一次，共需要18446744073709551615秒。一个平年365天有31536000秒，闰年366天有31622400秒，平均每年31556952秒，移完这些金片需要5845.54亿年以上，而地球存在至今不过45亿年，太阳系的预期寿命据说也就是数百亿年。真的过了5845.54亿年，不说太阳系和银河系，至少地球上的一切生命，连同梵塔、庙宇等，都早已经灰飞烟灭。据此， 2n 从数量级上看大得不得了。
用递归算法求解汉诺塔问题，其复杂度可以求得为 O(2n) ，是指数级的算法。请到课程主页下载程序运行一下，体验盘子数discCount为4、8、16、20、24时在时间耗费上的差异，你能忍受多大的discCount。
源程序见附后的程序3。
附：项目3的程序1——复杂度是 O(n2 )的选择排序程序 运行中需要的数据文件
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#define MAXNUM 100000
void selectsort(int a[], int n)
{
int i, j, k, tmp;
for(i = 0; i < n-1; i++)
{
k = i;
for(j = i+1; j < n; j++)
{
if(a[j] < a[k])
k = j;
}
if(k != j)
{
tmp = a[i];
a[i] = a[k];
a[k] = tmp;
}
}
}
int main()
{
int x[MAXNUM];
int n = 0;
double t1,t2;
FILE *fp;
fp = fopen("numbers.txt", "r");
if(fp==NULL)
{
printf("打开文件错！请下载文件，并将之复制到与源程序文件同一文件夹下。\n");
exit(1);
}
while(fscanf(fp, "%d", &x[n])!=EOF)
n++;
printf("数据量：%d, 开始排序....", n);
t1=time(0);
selectsort(x, n);
t2=time(0);
printf("用时 %d 秒!", (int)(t2-t1));
fclose(fp);
return 0;
}
附：项目3的程序2——复杂度为 O(nlogn) 的快速排序程序 运行中需要的数据文件
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#define MAXNUM 100000
void quicksort(int data[],int first,int last)
{
int i, j, t, base;
if (first>last)
return;
base=data[first];
i=first;
j=last;
while(i!=j)
{
while(data[j]>=base && i<j)
j--;
while(data[i]<=base && i<j)
i++;
/*交换两个数*/
if(i<j)
{
t=data[i];
data[i]=data[j];
data[j]=t;
}
}
data[first]=data[i];
data[i]=base;
quicksort(data,first,i-1);
quicksort(data,i+1,last);
}
int main()
{
int x[MAXNUM];
int n = 0;
double t1,t2;
FILE *fp;
fp = fopen("numbers.txt", "r");
if(fp==NULL)
{
printf("打开文件错！请下载文件，并将之复制到与源程序文件同一文件夹下。\n");
exit(1);
}
while(fscanf(fp, "%d", &x[n])!=EOF)
n++;
printf("数据量：%d, 开始排序....", n);
t1=time(0);
quicksort(x, 0, n-1);
t2=time(0);
printf("用时 %d 秒!", (int)(t2-t1));
fclose(fp);
return 0;
}
附：项目3的程序3——汉诺塔程序
#include <stdio.h>
#define discCount 4
long move(int, char, char,char);
int main()
{
long count;
count=move(discCount,'A','B','C');
printf("%d个盘子需要移动%ld次\n", discCount, count);
return 0;
}
long move(int n, char A, char B,char C)
{
long c1,c2;
if(n==1)
return 1;
else
{
c1=move(n-1,A,C,B);
c2=move(n-1,B,A,C);
return c1+c2+1;
}
}
