2024-2025-1 20241314 《計算機基礎與程式設計》第七週學習總結

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這個作業屬於哪個課程	<班級的連結>2024-2025-1-計算機基礎與程式設計
這個作業要求在哪裡	2024-2025-1計算機基礎與程式設計第七週作業
這個作業的目標	陣列與連結串列基於陣列和基於連結串列實現資料結構無序表與有序表樹圖子程式與引數
作業正文	正文

教材學習內容總結

電腦科學概論（第七版）第1章

《電腦科學概論（第七版）》第8章通常討論的是計算機網路和網際網路的基本概念。以下是該章的一些關鍵要點概括：

計算機網路的定義：介紹什麼是計算機網路，以及它們如何將不同的計算機和裝置連線在一起，以實現資料通訊和資源共享。

網路的型別：討論不同型別的網路，包括區域網（LAN）、廣域網（WAN）和都會網路（MAN），並解釋其特點和應用場景。

網路協議：講解網路通訊中使用的各種協議，如TCP/IP（傳輸控制協議/網際網路協議），以及怎樣透過這些協議來確保資料的可靠傳輸。

網路架構：介紹網路的層次結構，包括物理層、資料鏈路層、網路層、傳輸層和應用層等，幫助讀者理解各層在網路運作中的角色。

網際網路及其發展：概述網際網路的歷史、發展和現狀，包括應用程式（如HTTP、FTP等）及其在日常生活中的重要性。

網路安全：探討網路安全的基本概念和措施，包括防火牆、加密技術和網路攻擊型別等，以提高對網路安全的意識。

新興技術：介紹一些新興的網路技術和趨勢，如物聯網（IoT）、雲端計算和5G技術等，討論它們如何影響未來的計算機網路。

《C語言程式設計》第6章

指標的定義和使用：介紹指標的基本概念，包括指標的宣告、初始化和解引用。講解指標在程式中的作用以及如何透過指標來訪問和修改變數的值。

指標與陣列：解釋指標與陣列之間的關係，包括如何使用指標來運算元組元素，指標算術運算等。

函式指標：介紹函式指標的概念，解釋如何定義和使用函式指標，以實現回撥函式和簡化程式碼結構等。

動態記憶體分配：講解如何使用 malloc、calloc、realloc 和 free 函式進行動態記憶體分配和管理，強調如何有效地管理記憶體以避免記憶體洩漏。

結構體與指標的結合：介紹如何使用指標來處理結構體，包括結構體指標的定義、賦值和訪問結構體成員。

指標的陣列和指標的指標：討論指向指標的指標（雙重指標）及其在某些程式設計中的應用場景。

常見錯誤和除錯技巧：提醒讀者在使用指標時常見的錯誤（例如：空指標引用、野指標等），以及如何除錯和防止這些錯誤。

教材學習中的問題和解決過程

問：漢諾塔問題
答：漢諾塔問題是一個經典的遞迴問題，最早由法國數學家愛德華·盧卡斯在1883年提出。問題的敘述如下：

有三根柱子，A、B、C，初始時，所有的盤子按照從大到小的順序疊放在柱子A上。目標是將這些盤子全部移動到柱子C上，要求遵循以下規則：

一次只能移動一個盤子。
任何時候都不能將較大的盤子放在較小的盤子上。
可以使用柱子B作為輔助柱子。
問題解決思路：

將n-1個盤子從柱子A移動到柱子B，使用柱子C作為輔助柱子。
將第n個盤子（最大的盤子）直接從柱子A移動到柱子C。
將n-1個盤子從柱子B移動到柱子C，使用柱子A作為輔助柱子。

C語言實現漢諾塔問題

#include <stdio.h>

void hanoi(int n, char source, char target, char auxiliary) { if (n == 1) {
printf("Move disk 1 from %c to %c\n", source, target); return; } hanoi(n - 1, source, auxiliary, target); // Step 1: Move n-1 disks to auxiliary
printf("Move disk %d from %c to %c\n", n, source, target); // Step 2: Move the nth disk
hanoi(n - 1, auxiliary, target, source); // Step 3: Move n-1 disks from auxiliary to target }

int main() { int n; // Number of disks printf("Enter the number of disks: "); scanf("%d", &n);
hanoi(n, 'A', 'C', 'B'); // A is source, C is target and B is auxiliary return 0; }
問：為什麼有的問題只能用遞迴解決
答：自我相似性：

許多問題具有自我相似的特性，即問題的某個部分與整體問題形式相似。在這種情況下，遞迴允許我們簡化問題，將其分解為相同型別的子問題（例如，漢諾塔、樹的遍歷等）。
複雜結構處理：

遞迴非常適合處理複雜的資料結構，例如樹和圖。對於樹的遍歷、圖的搜尋（如深度優先搜尋）等問題，遞迴提供了簡單直觀的解決方案。
簡化邏輯：

遞迴通常可以大大簡化程式碼邏輯。例如，在處理分治演算法（如歸併排序、快速排序）時，遞迴使得實現過程更為清晰，而使用迭代可能需要更復雜的狀態管理。
基於分治法：

許多演算法基於分治策略，解決一個大問題的過程是將其分解為更小的相似問題。這種情況下，遞迴是實現分治演算法的自然選擇，因為每次遞迴呼叫都在處理一個更小的子問題（如合併排序）。
狀態追蹤問題：

在解決問題時，遞迴可以透過函式呼叫棧自動管理狀態。例如，在解決問題時需要追蹤路徑、深度等智慧資訊，遞迴可以自然地保留這些狀態而無需額外的全域性變數。