解應(yīng)用題步驟在C語言編程中的應(yīng)用

李衛(wèi)

摘 要： 本文針對中職計算機專業(yè)C語言編程設(shè)計在教學(xué)方面存在的問題，提出在教學(xué)活動中，根據(jù)中職學(xué)生的實際情況和C語言教學(xué)的要求，通過讓學(xué)生在C語言編程過程中與已經(jīng)很熟悉的數(shù)學(xué)應(yīng)用題解題步驟相聯(lián)系，利用應(yīng)用題解題步驟讀、劃、思、寫、檢等分別在編程過程中的應(yīng)用，讓學(xué)生更容易掌握C語言的編程步驟。

關(guān)鍵詞： C語言編程 數(shù)學(xué)應(yīng)用題 步驟 應(yīng)用

在程序設(shè)計中涉及各種各樣的科學(xué)計算，而實際問題轉(zhuǎn)換為程序，要經(jīng)過一個對問題抽象的過程，建立起完善的數(shù)學(xué)模型，才能設(shè)計一個問題解決的程序。這需要程序員具有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。數(shù)學(xué)試題與應(yīng)用程序試題是許多大型軟件公司面試中指向性最明顯的一類試題，這些試題就是考查應(yīng)聘者的數(shù)學(xué)能力與計算機能力的綜合應(yīng)用?？赡苡泻芏嗯笥言诰W(wǎng)上看到過微軟和Intel的招聘面試題目：中間只隔一個數(shù)字的兩個素數(shù)被稱為素數(shù)對，比如3和5，5和7，證明素數(shù)對之間的數(shù)字總能被6整除（假設(shè)這兩個素數(shù)都大于6）；巴拿赫病故于1945年8月31日，他的出生年份恰好是他在世時某年年齡的平方，問：他是哪年出生的？

這些數(shù)學(xué)問題，世界上著名的公司把它們用于招聘測試，可見它們對新員工數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的重視，從中也可以看出數(shù)學(xué)能力在程序設(shè)計領(lǐng)域的重要性。任何的程序設(shè)計都離不開算法與計算理論，算法與計算理論是計算機程序設(shè)計領(lǐng)域的靈魂所在，是發(fā)揮程序設(shè)計者嚴(yán)謹(jǐn)、敏銳思維的有效工具，而利用數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法建立一個完善的數(shù)學(xué)模型恰好是從問題—程序設(shè)計—問題解決的橋梁。這要求學(xué)習(xí)計算機程序設(shè)計的學(xué)生要有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。初學(xué)程序的人往往寫程序時有時候會有思維中斷，或者對一些稍難的程序覺得無法下手，很多時候都是數(shù)學(xué)模型的建立上存在一定的問題。因此通過解決一些小的經(jīng)典的數(shù)學(xué)問題激發(fā)初學(xué)者的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其思維的嚴(yán)謹(jǐn)性和開放性，讓他們在數(shù)學(xué)問題的解決過程中訓(xùn)練自己的邏輯思維能力，激發(fā)自己的靈感和智慧的火花。記得有位專家說過，經(jīng)常做做數(shù)學(xué)題目會使自己變聰明，很長時間不接觸數(shù)學(xué)問題會使自己思維遲鈍。

在數(shù)學(xué)中，我們常用的應(yīng)用題解題步驟是：讀、劃、思、寫、檢。即先讀懂題，劃關(guān)鍵字，再思考方法，寫解答過程，最后檢查過程。在中職C語言編程的過程中，由于是一些簡單的編程，其編程步驟與應(yīng)用題的解題步驟十分相似。

第一步：弄清已知條件和問題。在數(shù)學(xué)解題中，做題時要通過讀題理解題意，分清題中的已知條件和問題。而在C語言編程中也有這樣的要求。

比如，在順序程序中有這樣一道題：

例1：輸入一個3位數(shù)的整數(shù)，然后求該數(shù)的3個數(shù)字的平方和。

在做這道編程題時，大部分學(xué)生都理解為分別輸入三個整數(shù)，然后求它們的平方和。沒有劃出關(guān)鍵詞“一個”，強調(diào)的是輸入一個整數(shù)，而不是三個整數(shù)，因此最后編出的程序根本不合題意。

在循環(huán)程序設(shè)計中有這樣一道題：

例2：輸出公元1500年至公元2500年所有閏年的年號。

表面上看這道題只有問題：求閏年的年號，而沒有條件。很多同學(xué)對這樣的題一開始就有種不知道怎么開頭的感覺，但仔細(xì)看：①題目給定了取值范圍：1500至2500；②在這個取值范圍內(nèi)，所求的為閏年，即能被4整除，但不能被100整除或能被400整除的年份。這兩個就是通過分析題目得出的已知條件。

第二步：分析數(shù)量關(guān)系。在解應(yīng)用題時，理解題意后，就要對應(yīng)用題中的已知條件和所求問題進行分析，主要弄清已知條件間有怎樣的關(guān)系，已知條件和問題之間有怎樣的關(guān)系，根據(jù)這些數(shù)量關(guān)系的線索，確定先算什么，再算什么。學(xué)會分析應(yīng)用題的數(shù)量關(guān)系，這是正確解答應(yīng)用題的關(guān)鍵。

在C語言編程中，編程題目不像數(shù)學(xué)應(yīng)用題中已知條件那么明確地給定，特別是在分支程序設(shè)計和循環(huán)程序設(shè)計時，有的問題也會變成條件，就更難把條件和問題分開。但我們可以逐一羅列，有時更可以把它轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)方程式來理解。

比如，在例1中，應(yīng)先求出這個3位數(shù)的個、十、百位，再計算它們的平方和。

第三步：列式計算。按照前邊擬定的解答步驟，列出算式進行計算。在C語言編程中，我們不需要列式計算，但需要畫流程圖或?qū)懢幊滩襟E，就是把題目變成一個一個的步驟。

在例1中，第一步：輸入一個三位數(shù)x，C語句為：scanf（“%d”，&x）；第二步：求x的三個數(shù)字：百位a，十位b，個位c，C語句為：a=x＼100，b=x＼10%10，c=x%10；第三步求三個數(shù)字的平方和， C語句為：s=a*a+b*b+c*c；④輸出s， C語句為：printf（“%d”，s）；。

在例2中，①判斷1500<=x<=2500 ，C語句為：for（x=1500，x<=2500，x++）；②滿足條件為閏年，C語句為：if（x%4==0&&x%100！=0||x%400==0）；③輸出所有滿足條件1和條件2的年號， C語句為：printf（“%d”，x）；。

做完這些分析后，就可以把步驟變成對應(yīng)的C語言語句，那么，這個程序就基本完成了。

第四步：檢驗作答。在數(shù)學(xué)中檢查時一定要仔細(xì)認(rèn)真，查看原題，有沒有弄錯題意，抄錯數(shù)字，列式是不是題目的要求，計算也有沒有錯誤。檢驗答案是否正確，如果發(fā)現(xiàn)都錯誤，要及時改正。這一步是十分必要的。要注意糾正不經(jīng)檢驗就作答的毛病。

在C語言編程中，我們可以用兩種方法檢驗自己的程序是否正確。

第一種方法是數(shù)學(xué)中的代入法。將方程組中一個方程的某個未知數(shù)用含有另一個未知數(shù)的代數(shù)式表示出來，代入另一個方程中，消去一個未知數(shù)，得到一個一元一次方程，最后求得方程組的解. 這種解方程組的方法叫做代入消元法，簡稱代入法。

在中職C語言編程中，一般要求計算的都比較簡單，可以先用數(shù)學(xué)的方式，任意確定一個滿足條件值，通過計算得出正確的結(jié)果，再把這個值放入程序中一步一步執(zhí)行，看最后的結(jié)果和數(shù)學(xué)計算的結(jié)果是否相同，達(dá)到檢驗的目的。

在例1中，我們可以任意設(shè)定一個3位數(shù)，比如125，根據(jù)題目，最后的結(jié)果應(yīng)該是1+2+5=30，把x換成125代入程序中計算，如果最后結(jié)果是30，那么這個程序就基本正確。

第二種方法是上機法，即把程序直接輸入電腦，由它計算對照，就可以輕松地檢查出錯誤了。

第二種方法不但可以檢查出程序的邏輯是否正確，還可以檢查出編程時的語法是否正確。編程是為了把程序在計算機中運行最后得到想要的結(jié)果，因此這種方法很容易調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)這門課的積極性，也可以培養(yǎng)學(xué)生在編程的過程中認(rèn)真仔細(xì)的態(tài)度。

當(dāng)然，雖然中職C語言編程大多比較簡單，我們可以用數(shù)學(xué)應(yīng)用題解題步驟的方法來思考，但是不能完全按照這個方法編程，畢竟程序設(shè)計中的算法不等于簡單的步驟方法，只有在不斷編程的過程中積累經(jīng)驗，才能更好地掌握編寫程序的方法。

參考文獻：

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[3]譚浩強等編.C語言程序設(shè)計教程（第二版）[M]，1998.7.