作业信息

教材学习内容总结

计算机科学概论第8章：

• 数组的实现和链式实现
  1.数组：
  数组（Array）是一种在编程中用于存储相同类型元素的数据结构。数组提供了一个有序的、连续的内存空间，每个元素都可以通过数组的索引（下标）来访问。
  在C语言中，数组的声明和初始化通常如下：
  int numbers[5];
  int numbers[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
  该数组包含5个整数。数组的索引从0开始，通过numbers[0]到numbers[4]来访问数组的各个元素。数组的大小是固定的，一旦声明，通常不能更改。
  数组的重要特点：
  相同数据类型： 数组中的所有元素必须是相同的数据类型。
  连续的内存空间： 数组中的元素在内存中是连续存储的。
  固定大小： 一旦数组被声明，其大小通常是固定的。在许多编程语言中，数组的大小不能动态改变。
  使用下标访问： 数组元素可以通过下标（索引）来访问，下标从0开始。
  初始化： 数组可以在声明时进行初始化，也可以在后续的代码中逐个赋值。
  多维数组： 数组不仅可以是一维的，还可以是多维的，例如二维数组、三维数组等。
  2.链表：
  链表（Linked List）是一种数据结构，用于在计算机科学中组织和存储数据。相对于数组，链表具有动态的内存分配，不需要在创建时指定大小，且可以在运行时灵活地调整大小。
  链表由节点（Node）组成，每个节点包含两个部分：
  数据域（Data）： 用于存储节点的数据。
  指针域（Pointer）： 指向下一个节点的指针。
  根据指针的连接方式，链表分为单链表、双链表和循环链表等不同类型。
  // 定义链表节点的结构
  struct Node {
  int data; // 数据域
  struct Node* next; // 指针域，指向下一个节点
  };
  // 示例链表：1 -> 2 -> 3 -> 4 -> NULL
  每个节点包含一个整数数据和一个指向下一个节点的指针。链表的最后一个节点的指针通常指向 NULL，表示链表的结束。
  链表的重要特点：
  动态内存分配： 链表的大小可以动态增长或缩小，不需要预先分配固定大小的内存空间。
  插入和删除高效： 在链表中插入或删除元素相对于数组更为高效，因为只需要修改指针，而不需要移动大量元素。
  随机访问较慢： 相对于数组，链表的访问时间较长，因为要从头节点开始顺序查找。
  不需要连续的内存空间： 链表的节点可以分布在内存的不同位置，无需连续的内存空间。
  链表在实际应用中常用于需要频繁插入和删除操作的情况，但对于需要随机访问的情况，数组可能更为合适。

参考视频：C语言 链表基础知识清晰讲解（黑马）（BV1yv411y7AW)

• 图与树
  1.图的广度优先遍历和深度优先遍历
  广度优先遍历（BFS）：
  定义： 从图的起始节点开始，首先访问该节点，然后依次访问其相邻节点，再访问相邻节点的相邻节点，以此类推。层级遍历，先访问离起始节点最近的节点，再逐层向外扩展。
  实现： 使用队列（Queue）来实现，每次访问一个节点后，将其所有未访问的邻居节点加入队列，确保按照层级顺序进行访问。
  特点： 广度优先遍历能找到最短路径，适用于寻找最短路径、层级遍历等问题。
  深度优先遍历（DFS）：
  定义： 从图的起始节点开始，首先访问该节点，然后递归地访问该节点的相邻节点，再递归地访问相邻节点的相邻节点，以此类推。深度遍历到底部后再回溯，继续深度遍历其他分支。
  实现： 使用递归或栈（Stack）来实现，每次访问一个节点后，递归地访问其相邻节点，或者使用栈来模拟递归的过程。
  特点： 深度优先遍历适用于寻找路径、拓扑排序等问题，但不保证找到最短路径。
  2.深度优先生成树与广度优先生成树
  （好像放不了图片qwq……）

参考视频：
数据结构 深度优先遍历和广度优先遍历（BV1rU4y1x74Z)
数据结构04 图的两种遍历方式 深度优先遍历 广度优先遍历（BV1T64y147rf)

《C语言程序设计》第6章

• 循环语句和循环数据结构
  1.while和do while循环语句
  while 循环首先检查循环条件，如果条件为真，则执行循环体，然后再次检查条件。如果条件为假，循环终止。
  do-while 循环首先执行循环体，然后再检查循环条件。如果条件为真，继续执行循环体；如果条件为假，循环终止。
  while 循环可能一次都不执行，取决于条件是否一开始就为真。do-while 循环保证至少执行一次，因为循环条件在循环体之后检查。
  2.for循环语句
  3.三者的区别和联系
  当循环次数已知且需要初始化和更新时，使用 for 循环。
  当循环次数不确定或者初始化和更新可以在循环外进行时，使用 while 循环。
  for 循环的语法结构相对固定，适合于有规律的循环。
  while 循环的语法相对自由，适合于不规律或条件复杂的循环。
• 嵌套循环
• break和continue

基于AI的学习

我在学for嵌套循环知识点，请你以苏格拉底的方式对我进行提问，一次一个问题
当然，让我们以苏格拉底的方式进行提问，逐步深入地了解你关于 for 嵌套循环的知识。

对于 for 循环的基本结构，你能简洁地描述它的三个关键部分吗？
p
循环次数，循环条件，循环结果
不错！你正确地指出了 for 循环的三个关键部分，它们分别是初始化（循环次数）、循环条件和循环体（循环结果）。下一个问题：

在一个嵌套的 for 循环中，外层循环和内层循环各自负责控制什么？
p
外层控制外层变量，内层控制内层变量
你理解得很好！确实，外层循环负责控制外层变量，而内层循环负责控制内层变量。这种嵌套结构使得你可以在一个循环内部放置另一个循环，以便进行更复杂的迭代操作。

下一个问题：

在一个双重（二级）嵌套 for 循环中，循环变量的变化顺序是怎样的？也就是说，内层循环在外层循环的一个完整迭代期间会执行多少次？
p
会执行内层循环的一个过程的次数
正确！在一个双重嵌套的 for 循环中，内层循环会在外层循环的每一次迭代期间都完整执行一次。这意味着内层循环的每次迭代都会在外层循环的一个步骤内完成。很好，让我们继续：

你能给出一个实际应用场景，其中嵌套的 for 循环是很有用的吗？
p
暂时想不出来，你给我举个例子吧
当然，让我们考虑一个例子。假设你正在处理一个二维数组，表示一个矩阵。你想要计算矩阵中所有元素的总和。你可以使用嵌套的 for 循环来遍历每一行和每一列，然后将每个元素的值累加起来。这是一个简化的例子：

python
matrix = [
[1, 2, 3],
[4, 5, 6],
[7, 8, 9]
]

total_sum = 0

for row in matrix:
for element in row:
total_sum += element

print("矩阵的总和为:", total_sum)
这里，外层循环遍历每一行，内层循环遍历每一列中的元素。这种嵌套结构使得我们能够逐个访问矩阵的每个元素，进行需要的操作。
p
我明白这段代码的含义和for嵌套循环的结构，请问为什么for语句没有大括号呢
在Python中，代码块的开始和结束不是通过大括号 {} 来标识的，而是通过缩进。Python使用缩进来表示代码块的层次结构。这是一种强制一致性的方式，强制开发者保持代码的可读性和一致性。

在你的示例中，for 循环的主体是通过缩进来标识的。所有在循环内执行的语句都需要相同的缩进级别。这样的设计有助于减少代码的嵌套深度，使得代码更加清晰易读。

与使用大括号不同，Python的缩进风格避免了因为缺少或多余大括号而引起的一些错误。此外，它也使得代码更加紧凑，但在一定程度上也要求开发者更加注意缩进的正确性。
p
我嘞个豆，我现在还没学到python呢，我现在在学c语言
那太好了！C语言是一种强大而底层的编程语言，它可以帮助你理解计算机底层的工作原理。如果你有任何关于C语言的问题，或者需要关于编程、算法等方面的帮助，请随时告诉我。我会尽力提供支持和解答你的问题。
p
针对for嵌套循环结构的知识点，你觉得我学会了吗
从你之前的提问和回答来看，你对于for嵌套循环结构的理解似乎是不错的。你已经理解了嵌套循环的概念，以及在实际应用中如何使用它们。你的提问也表明了你在思考编程中的实际应用场景，这是一个很好的迹象。

如果你对for嵌套循环结构有更多的问题，或者有其他关于编程的问题，随时都可以问我。学习编程是一个逐步的过程，持续思考和实践是很重要的，继续加油！

2.

代码调试中的问题和解决过程

1.CP1428定闹钟
修改前：

include <stdio.h>

int main(){
int a, b;
scanf("%2d:%2d\n",&a, &b);
int c, d;
scanf("%2d:%2d\n",&c, &d);
int p;
if (c >= a){
p = c - a;
}else{
p = (c + 24) - a;
}
int q;
if(d >= b){
q = d - b;
}else{
q = (d + 60) - b;
p = p - 1;
}
printf("%2d:%2d\n",p, q);
return 0;
}

修改后：

include <stdio.h>

int main(){
int a, b;
scanf("%2d:%2d",&a, &b);
int c, d;
scanf("%2d:%2d",&c, &d);
int p;
if (c >= a){
p = c - a;
}else{
p = (c + 24) - a;
}
int q;
if(d >= b){
q = d - b;
}else{
q = (d + 60) - b;
p = p - 1;
}
printf("%02d:%02d\n",p, q);
return 0;
}
在scanf中，我错误的输入了两个换行符号，导致输入后没有反应；在“ printf("%02d:%02d\n",p, q);语句中，“0” 的作用是确保输出的数字占两位，并在需要时用零填充。

学习进度条