C语言从猜数字游戏中理解数据结构
作者：ypandam
1 猜数字游戏-问题描述
这个游戏一点都不陌生，猜价格是一度很火的综艺节目。很多老师也用这个案例作为课堂案例。在这里，我想把重点放到“思维层面上”，即：为什么要这样写代码，就实现了猜数字游戏的功能。
我们先来说真人版的猜数字游戏：
A：心里默默出一个数字（约定一个范围，假设[1-100]之间），开始猜把
B猜：50
A: 大了
B猜：25
A：小了
B猜：150
A：你违规了
B猜：30
A：猜对了！正确答案就是30！是否继续猜？
B：需要
…
2 问题分析
从前面的真人版，换成人机版：
| 现实世界 | 程序模拟 | 实现途径 |
|---|---|---|
| A | 电脑 | |
| 心里默默出一个数字 | 一个变量的值 | 随机数/手动在程序里悄悄定义的变量值/其他（总之就是你解决：产生一个数的方法） |
| B猜 | B敲键盘 | scanf扫描键盘 |
| A说大了、小了、对了 | 计算机判断并输出判断结果 | if判断 |
| A和B之间的继续猜 | 重复事件 | 循环 |
所谓“天下大事必做于易，天下难事必做于细”，
有了一个对现实问题的一个分析，你还可以把一个问题进行逐层简化，然后再逐层丰富其功能：
1）猜一次
2）直到猜到为止
3）限定猜的次数，并显示当前是第几次猜
4）处理特殊情况：如果你提前猜到了；如果你猜的数超出了范围
5）猜更多的数
6）对游戏计时、一分钟猜对得越多还可以设关卡
…
这样，就会对一个较为综合的问题，有了一个自己的方案，接下来就可以开始尝试逐个击破了。
3 问题解决
3.1 猜一次
用IPO的思维，继续分析这种情况，其故事流程是不是这样的：
// I:输入
1）计算机：出一个数
2）用户： 键盘输一个数（猜）
3）计算机：获得这个数
//处理并输出
4）计算机：判断这个数和自己出的数的大小关系
5）计算机：根据不同的关系，告诉你猜大了、小了、对了
6）计算机：告诉你正确答案
根据输入与输出，确定要定义的变量：计算机出的数、用于猜的数
程序员要做的：就是把上面的故事流程，用一种编程语言描述出来。
而故事的流程就是：算法；
编程语言描述出来的就是：程序
那么，我们就可以得到以下程序了：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main()
{
int guess,magic; //magic计算机想的数
srand(time(NULL)); //用时间做种子，产生一个随机数
magic = rand()%100+1; //随机数落到1-100之间
printf("guess a number:\n"); //用户猜一个数
scanf("%d",&guess);
if(guess>magic) //计算机判断，并告诉你猜的情况
printf("too big!\n");
else if(guess<magic)
printf("too small!\n");
else
printf("right!\n");
printf("the right number is %d\n",magic);
return 0;
}
3.2 直到猜到为止
接着上面的故事。
还要继续猜：
1）计算机出的数是否应该变化？ ——显然，不能变，变了就作弊了
2）用户还要继续猜 —— 那么就还要再敲键盘、计算机还要继续获得这个数（3.1节代码：Line9-10）
3）计算机还要继续判断——还要判断大小关系（3.1节代码：Line11-16）
因此，3.1节代码Line9-16就应该反复做，循环体就确定了；
直到猜到为止： 循环条件则是magic！=guess
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main()
{
int guess,magic;
srand(time(NULL));
magic = rand()%100+1;
do{ ///用户和计算机判断是循环体
printf("guess a number:\n");
scanf("%d",&guess);
if(guess>magic)
printf("too big!\n");
else if(guess<magic)
printf("too small!\n");
else
printf("right!\n");
}while(guess!=magic); //循环条件
printf("the right number is %d\n",magic);
return 0;
}
}
3.3 限定猜10次
循环结束条件就变为：猜了10次结束
那么就需要一个计数器，每猜一次，计数器+1， 到10次，循环结束；
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main()
{
int guess,magic;
int count=0; //计数器，一次都还没有猜，初始为0
srand(time(NULL));
magic = rand()%100+1;
do{
count++; //猜1次，计数器加1
printf("the %dth: guess a number:\n",count); //显示第几次猜
scanf("%d",&guess);
if(guess>magic)
printf("too big!\n");
else if(guess<magic)
printf("too small!\n");
else
printf("right!\n");
}while(count<=10); //判断猜到10次了没有
printf("the right number is %d\n",magic);
return 0;
}
3.4 处理特殊情况
情况1：如果用于猜的范围超出[1,100]，给出提示
显然，从键盘获得用户猜的数（3.3节代码Line13）后，就应判断：
—— a）是否超过了[1,100]的范围，是，本次不判断猜的情况，用户重新猜下一次；
——b）否，则判断用户猜的情况。
情况2：如果不到10次就猜到了，提前结束循环；
这就是代码输出“right！”的情况（3.3节代码Line19），同时加上结束循环的语句break就ok。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main()
{
int guess,magic;
int count=0;
srand(time(NULL));
magic = rand()%100+1;
do{
count++;
printf("the %dth: guess a number:\n",count);
scanf("%d",&guess);
if(guess>100 ||guess<1) //处理情况1
{
printf("You guess the number should be in the range [1,100]:\n");
continue; //跳过本次循环
}
if(guess>magic)
printf("too big!\n");
else if(guess<magic)
printf("too small!\n");
else
{
printf("right!\n");
break; //处理情况2
}
}while(count<=10);
printf("the right number is %d\n",magic);
return 0;
}
3.5 猜下一个数
分析：
1) 上一个数的猜，已经结束；—— 3.4节代码中的Line29
2) 询问用户，是否继续进行游戏； ——输出一条询问语句
3) 输入用户的意愿； —— scanf输入
4) 如果是，则继续做游戏；否则游戏结束 ——新的循环是否继续的条件
5) 重新给10次猜的机会 ——计数器清0
6) 计算机再重新想一个数； ——3.4节代码中的Line 8-9
7) 继续猜； ——3.4节代码中的Line 10-29
于是3.4节代码的Line8-29是需要继续作为新的循环的循环体。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main()
{
int guess,magic;
int count;
int reply=0; //用户是否继续游戏
do{
count=0; //每猜一个新的数，计数器清0
srand(time(NULL)); //重新产生一个新的数来猜
magic = rand()%100+1;
do{
count++; //猜1次，计数器加1
printf("the %dth: guess a number:\n",count);
scanf("%d",&guess);
if(guess>100 ||guess<1)
{
printf("You guess the number should be in the range [1,100]:\n");
continue;
}
if(guess>magic)
printf("too big!\n");
else if(guess<magic)
printf("too small!\n");
else
{
printf("right!\n");
break;
}
}while(count<=10);
printf("the right number is %d\n",magic);
printf("Is the game continue? 1(yes) or 0(no):\n"); //询问是否继续游戏
scanf("%d",&reply); //获得用户的意愿
}while(reply==1); //如果意愿是1，则继续游戏；否则，整个程序结束
return 0;
}
小结：
程序其实就是用计算机的语言，描述你要解决的问题。
所以，对初学者来说，学好程序有如下点：
1）学会把现实问题和计算机世界做一个抽象，如上面的表格
2）把一个大的问题逐层简化
3）从小问题入手，层进式解决问题
当然，分析问题是整个过程的重点，切勿拿着个问题，就想着代码怎么写，算法才是程序的灵魂。
同学们还可以在上面代码的基础上，让这个游戏的功能更加丰富，继续加油吧！
到此这篇关于C语言从猜数字游戏中理解数据结构的文章就介绍到这了,更多相关C语言 数据结构内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！