經典 C 語言程序設計 100 例：從入門到精通的完整指南

本文匯總了《C 語言程序設計》經典 100 例，涵蓋基礎語法、數組操作、指針應用、鏈表結構、文件處理、圖形繪製、遞歸算法、位運算等核心知識點。每例均包含問題分析、源代碼及運行驗證，適合系統性鞏固 C 語言編程能力。

基礎算法與邏輯控制（第 1-10 例）

例 1：三位數不重複排列

從 {1,2,3,4} 中選三位組成互不相同的三位數。三重循環暴力枚舉，條件判斷 i!=j && i!=k && j!=k 去重。核心：嵌套循環窮舉 + 條件過濾。

例 2：企業利潤分級提成

按利潤區間梯度計算獎金：≤10萬 10%，10-20萬超額 7.5%，20-40萬 5%，40-60萬 3%，60-100萬 1.5%，>100萬 1%。技巧：預計算各區間基礎獎金，if-else 鏈定位區間，避免重複乘除。

例 3：完全平方數判定

求滿足 n+100=x² 且 n+268=y² 的整數。sqrt() 開方後判斷 x*x == n+100，利用數學性質縮小搜索空間。

例 4：日期轉年內天數

累加前幾月天數，閏年判定 (year%400==0) || (year%4==0 && year%100!=0)，3 月後加 1 天。注意：switch 穿透特性簡化月份累加。

例 5：三數排序（選擇法思想）

兩兩比較交換，將最小值移至 x，次小移至 y，最大留在 z。本質：冒泡/選擇排序的三元素簡化版。

例 6-10：字符圖形輸出

• 例 6：硬編碼輸出字母 C
• 例 7：利用擴展 ASCII 碼 (176, 219) 繪製菱形花紋
• 例 8：雙重循環輸出 9×9 乘法表，%-3d 左對齊格式化
• 例 9：國際象棋棋盤，(i+j)%2 判斷黑白格，SetConsoleOutputCP(437) 啟用圖形字符
• 例 10：樓梯圖案 + 笑臉字符 \1

經典數學建模（第 11-30 例）

例 11：斐波那契兔子問題

遞推關係 f[n] = f[n-1] + f[n-2]，單循環雙變量滾動計算，i%2 控制換行格式。

例 12：素數篩選 (101-200)

試除法優化：只需除以 2~sqrt(n)，leap 標記位剪枝。缺陷：原代碼 h%10 變量未定義，應為 sum%10。

例 13：水仙花數 (三位數自戀數)

分解百/十/個位：i=n/100, j=n/10%10, k=n%10，判斷 i³+j³+k³ == n。

例 14：質因數分解

從最小質數 2 開始試除，能整除則輸出並縮減 n，否則 k++。while(n!=i) 確保分解完全。

例 15：條件運算符嵌套分級

grade = score>=90 ? 'A' : (score>=60 ? 'B' : 'C')，展示三元運算符右結合性。

例 16：最大公約數/最小公倍數（輾轉相除法）

gcd(a,b) = gcd(b, a%b) 直到 b==0，lcm = a*b/gcd。注意：先確保 a>=b。

例 17：字符分類統計

getchar() 逐字符讀取直到 \n，利用 ASCII 範圍判斷字母/數字/空格/其他。關鍵：getchar() 從緩衝區讀取，含換行符。

例 18：特殊數列求和 a+aa+aaa+...

規律：tn = tn-1*10 + a，sn = sn-1 + tn。a*=10 維護遞增量。

例 19：完數（完全數）查找

因子和等於自身。雙重循環累加真因子，static int k[10] 存儲因子輸出。

例 20：自由落體反彈

第 1 次落地 100m，之後每次經過 2*height。sn += 2*hn; hn /= 2 迭代 10 次。

例 21：猴子吃桃（逆向思維）

第 10 天剩 1 個，倒推第 1 天：x1 = (x2+1)*2，循環 9 次。

例 22：乒乓球賽名單推導

三重循環枚舉對手組合，約束條件：a!=x, c!=x, c!=z，輸出唯一解。

例 23：菱形打印（分上下兩部分）

上半部：空格遞減、星號遞增；下半部：空格遞增、星號遞減。雙重循環控制行列。

例 24：分數數列求和 2/1 + 3/2 + 5/3 + ...

分子分母遞推：new_a = a+b, new_b = a，臨時變量 t 保存舊分子。

例 25：階乘累加 1!+2!+...+20!

t *= n; s += t，單循環同時維護當前階乘與累加和。

例 26-28：遞歸經典

• 例 26：遞歸求階乘 fact(n) = n*fact(n-1)
• 例 27：遞歸逆序輸出字符，利用調用棧後進先出特性
• 例 28：遞歸計算年齡 age(n) = age(n-1)+2, age(1)=10

例 29-30：數字分解與回文判斷

除 10 取余分解各位。回文判斷：ge==wan && shi==qian。

字符處理與進階控制（第 31-50 例）

例 31：星期幾首字母判斷

getch() 無回顯讀取，switch 嵌套 if 處理同首字母情況（S/T）。

例 32-35：控制台圖形界面

• 例 32：system("color N") 切換控制台顏色
• 例 33：gotoxy() 定位光標，clrscr() 清屏
• 例 34：函數調用鏈 main → three_hellos → hello_world
• 例 35：textcolor() 設置前景色，128+15 閃爍屬性

例 36：埃拉托斯特尼篩法求素數

標記法：a[i]=0 表示合數。雙重循環劃掉倍數，最後輸出未被標記者。

例 37：十數排序（選擇/冒泡雙實現）

選擇排序：每輪選最小值換到前端。冒泡排序：相鄰比較大數後沉。註釋詳解兩種邏輯差異。

例 38：3×3 矩陣主對角線求和

sum += a[i][i]，雙重循環輸入，單循環累加對角線。

例 39：有序數組插入元素

從前向後找第一個大於目標值的位置，後續元素整體後移一位，break 跳出外層循環。

例 40：數組逆序（首尾交換法）

只需遍歷前半段：swap(a[i], a[n-1-i])，i < n/2。

例 41-45：存儲類別關鍵字實戰

• 例 41：static 局部變量保持值，跨函數調用增長
• 例 42：auto（默認）塊作用域變量，內層遮蔽外層
• 例 43：塊內 static 變量初始化一次，生命周期至程序結束
• 例 44：extern 全局變量跨文件聲明（單文件演示作用域規則）
• 例 45：register 建議寄存器存儲，優化頻繁訪問變量

例 46-50：預處理指令綜合

• 例 46：#define SQ(x) (x)*(x) 宏定義帶參數，注意括號防優先級錯誤
• 例 47：多語句宏用 \ 換行，{...} 包裹形成語句塊
• 例 48：宏定義運算符 LAG >, SMA <, EQ == 重構可讀性
• 例 49：#ifdef/#ifndef/#undef 條件編譯控制編譯流程
• 例 50：#include "test.h" 實現宏定義模塊化復用

位運算專題（第 51-55 例）

運算符	真值表	典型用途
& (與)	同 1 為 1	掩碼取位、清零指定位
| (或)	有 1 為 1	置位、合併標誌位
^ (異或)	異為 1	翻轉位、無暫存變量交換、校驗和
~ (取反)	0↔1	構造掩碼 ~(~0<<n) 取低 n 位
<< / >>	左乘右除 2 的冪	快速乘除、位拼接、提取特定區段

例 54 綜合演示：a>>4 右移 4 位，~(~0<<4) 構造 0x0F 掩碼，& 取出原 4-7 位。

BGI 圖形庫繪圖（第 56-65 例）

環境依賴：Turbo C / Borland C 圖形模式，現代編譯器需配置 graphics.h 移植版（如 WinBGI）。

• 例 56：同心圓漸變半徑 k += j; j += 0.3
• 例 57：放射狀直線，端點坐標對稱擴展
• 例 58：同心矩形 + 圓 + 文本，settextstyle/outtextxy 輸出文字
• 例 59：橢圓參數方程 x = x0 + a*cosθ, y = y0 + b*sinθ 繪製放射狀線條
• 例 60：彈球動畫，邊界反射 dx=-dx，顏色循環
• 例 61：楊輝三角 a[i][j] = a[i-1][j-1] + a[i-1][j]，邊界為 1
• 例 62：putpixel 繪製網格點陣
• 例 63-64：ellipse 繪製變形橢圓族、矩形橢圓組合
• 例 65：圓周等分點互連弦線，AspectRatio 修正橫縱比

指針與鏈表進階（第 66-74 例）

例 66：指針交換排序三數

swap(int*, int*) 通過地址交換實際值，main 中傳遞變量地址。

例 67：數組極值交換

單次遍歷記錄最大/最小值指針，分別與首尾元素交換。注意：原書答案有邏輯缺陷，需分開處理。

例 68：數組循環右移 m 位

遞歸實現：每次將最後一個元素移到最前，遞歸 m 次。優化：三次逆序法 O(n) 時間 O(1) 空間。

例 69：約瑟夫環問題

循環鏈表模擬：num[i]=i+1 初始化，0 標記出局，報數到 3 置零，剩最後一個非零元素。

例 70：指針實現字符串長度

while(*p++ != '\0') len++，指針遍歷直到終結符。

例 71：學生記錄輸入輸出（結構體數組）

struct student {num, name, score[4]}，分離 input/print 函數，主函數調用。

例 72-74：單鏈表創建/逆序/連接/排序

• 例 72：頭插法建表，malloc 分配節點，尾節點 next=NULL
• 例 73：構建時頭插天然逆序，輸出即為逆序
• 例 74：create_list/concatenate/selection_sort/delete_node 模塊化操作

綜合應用與文件操作（第 75-100 例）

例 75-80：邏輯推理與數學趣題

• 例 75：邏輯謎題「誰說真話」，布爾表達式組合求解
• 例 76：函數指針數組 float (*fp)() 實現奇偶分流求和
• 例 77：二級指針 char **q 遍歷字符串數組
• 例 78：結構體指針遍歷找最大年齡，原代碼邏輯錯誤：q=p++ 應為 q=p; p++
• 例 79：字符串指針數組排序，swap 交換指針而非拷貝內容
• 例 80：猴子分桃逆向遞推，i+=4 優化搜索步長

例 81-85：數制轉換與數論

• 例 81：方程求解 809*?? = 800*?? + 9*?? + 1，暴力枚舉兩位數
• 例 82：八進制字符串轉十進制，n = n*8 + (*p-'0') 霍納法則
• 例 83：0-7 組成奇數計數，末位固定 4 種選擇，首位非零，中間位 8 進制
• 例 84：哥德巴赫猜想驗證，偶數拆分為兩素數之和
• 例 85：最小全 9 數被素數整除，sum = 9, 99, 999... 迭代構造

例 86-90：字符串算法

• 例 86：有序字符串歸並 strcat 拼接剩餘尾部
• 例 87：結構體值傳遞不影響實參，函數內修改副本
• 例 88：讀 7 個 1-50 整數，打印對應數量星號
• 例 89：四位數加密：+5 模 10，首尾/中間交換
• 例 90：數組就地逆序，雙指針 i++, j-- 交換

例 91-94：時間函數應用

• 例 91：time()/ctime()/localtime()/gmtime() 多種時間格式
• 例 92-93：time() 秒級 / clock() 毫秒級 計時代碼執行時間
• 例 94：猜數字遊戲，difftime 計算反應時間，分級評價

例 95：家庭財務管理系統（控制台 UI）

完整交互程序：gotoxy 定位繪製界面，Tab 瀏覽記錄，Esc 退出。文件 home.dat 存儲 日期 商品 金額，支持記賬/查賬/統計總額。

例 96-100：文件與字符串綜合

• 例 96：strstr 思想手動實現子串計數
• 例 97：鍵盤輸入寫文件，# 結束，fputc/putchar 同步顯示
• 例 98：輸入轉大寫存文件，! 結束，fgets 回讀驗證
• 例 99：合併兩文件字符並排序輸出新文件
• 例 100：結構體二進制寫文件 fwrite(&stu[i], sizeof(struct), 1, fp)，包含學號/姓名/三門成績/平均分

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學習建議：按章節逐例敲碼運行，重點攻克指針、鏈表、遞歸、文件操作四大難點。對照現代 C 標準（C99/C11）修正舊代碼缺陷（如 gets→fgets, void main→int main），構建扎實的系統級編程功力。