C語言經典程式設計實例集錦（四）：星期判斷、彩色輸出、排序演算法與矩陣運算

前言

本文為《C語言程式開發經典實例》系列第四輯，收錄第 31 至 40 號範例。主題涵蓋字元輸入判斷星期、DOS 控制台顏色與座標控制、函式呼叫練習、素數篩選、選擇排序、矩陣對角線求和、有序陣列插入與陣列逆序。這些範例著重於基礎語法靈活運用與經典演算法實作，是進階學習的紮實墊腳石。

範例 31：首字母判斷星期幾

核心邏輯

• 使用 getch() 無回顯讀取單一字元。
• 外層 switch 判斷首字母，S/T 需再讀第二字母區分 Saturday/Sunday、Tuesday/Thursday。
• 輸入 'Y' 結束迴圈。

改良建議

原碼中 if((letter=getch())=='a') 若非 'a' 會直接讀下一字元判斷 'u'，導致漏讀。建議改為暫存第二字元再比較：

case 'S':
    printf("請輸入第二個字母: ");
    char c2 = getch();
    if (c2 == 'a') printf("Saturday\n");
    else if (c2 == 'u') printf("Sunday\n");
    else printf("輸入錯誤\n");
    break;

範例 32：任意鍵切換背景顏色

關鍵函式

• textbackground(color) 設定背景色（0~7）。
• cprintf() 直接輸出至控制台，支援顏色屬性。
• getch() 暫停等待按鍵。

適用於 Turbo C / Borland C 等 DOS 時代編譯器，現代 IDE 需改用 ANSI 轉義序列或跨平台庫（如 ncurses）。

範例 33：gotoxy() 與 clrscr() 定位輸出

gotoxy(col, row) 將游標移至指定座標（列、行），配合 textbackground() 可繪製簡易文字介面版面。

範例 34：函式呼叫練習——三重 Hello World

void hello_world(void) { printf("Hello, world!\n"); }
void three_hellos(void) {
    for (int i = 1; i <= 3; i++) hello_world();
}
int main(void) { three_hellos(); return 0; }

展示模組化分解：主函式 → 三次呼叫 → 單次列印，層層遞進。

範例 35：前景色與閃爍效果

textcolor(1~15) 設定前景色，textcolor(128+15) 啟用高亮閃爍（視硬體支援而定）。

範例 36：埃拉托斯特尼篩法求 100 以內素數

演算法步驟

1. 建立陣列 a[2..100] 初始化為索引值。
2. 外層迴圈 i=2..√N，內層 j=i+1..N，若 a[j] % a[i] == 0 標記 a[j]=0。
3. 最後遍歷輸出非零元素，每 10 個換行。

複雜度

時間 O(N log log N)，空間 O(N)，為入門級最優素數篩法。

範例 37：選擇排序法對 10 個數排序

核心邏輯

for (i = 0; i < N-1; i++) {
    min = i;
    for (j = i+1; j < N; j++)
        if (a[min] > a[j]) min = j;
    swap(a[i], a[min]);
}

每輪只交換一次，比氣泡排序減少交換次數，適合資料移動成本高的場景。

範例 38：3×3 矩陣主對角線元素求和

雙重迴圈輸入矩陣，單迴圈累加 a[i][i]，輸出格式 %6.2f 保留兩位小數。

範例 39：有序陣列插入新元素

演算法

1. 若新數大於最後元素，直接置於末尾。
2. 否則從頭掃描，找到第一個大於新數的位置 i。
3. 將 a[i] 之後的元素依次後移一格，騰出空位插入新數。

程式碼關鍵片段

for (i = 0; i < 10; i++)
    if (a[i] > number) {
        temp1 = a[i];
        a[i] = number;
        for (j = i+1; j < 11; j++) {
            temp2 = a[j];
            a[j] = temp1;
            temp1 = temp2;
        }
        break;
    }

雙暫存變數 temp1、temp2 實現原地後移，空間複雜度 O(1)。

範例 40：陣列逆序輸出

首尾雙指標對稱交換：for (i=0; i，時間 O(N)，空間 O(1)，為原地逆序標準寫法。