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第1章 工程问题求解1

犯罪现场调查1

1.1 21世纪的工程学1

1.1.1 现代工程学取得的成就1

1.1.2 不断变化的工程环境5

1.2 计算机系统：硬件与软件6

1.2.1 计算机硬件7

1.2.2 计算机软件7

1.3 工程问题求解方法论11

本章小结13

习题14

第2章 简单的C程序18

犯罪现场调查：法医人类学18

2.1 程序结构18

2.2 常量和变量21

2.2.1 科学计数法23

2.2.2 数值数据类型23

2.2.3 字符型数据24

2.2.4 符号常量26

2.3 赋值语句26

2.3.1 算术运算符28

2.3.2 运算符优先级29

2.3.3 上溢和下溢31

2.3.4 自增运算符和自减运算符32

2.3.5 缩写赋值运算符32

2.4 标准输入和输出33

2.4.1 输出函数printf34

2.4.2 输入函数scanf37

2.5 解决应用问题：根据骨骼长度估算身高38

2.6 数值方法：线性插值41

2.7 解决应用问题：海水的冰点44

2.8 数学函数47

2.8.1 基本数学函数47

2.8.2 三角函数48

2.8.3 双曲函数49

2.9 字符函数50

2.9.1 字符输入／输出50

2.9.2 字符比较51

2.10 解决应用问题：速度计算52

2.11 系统边界55

本章小结56

习题58

第3章 控制结构和数据文件63

犯罪现场调查：人脸识别与监控视频63

3.1 算法开发63

3.1.1 自顶向下设计64

3.1.2 结构化编程65

3.1.3 多种解决方案评估67

3.1.4 条件错误67

3.1.5 测试数据的生成67

3.2 条件表达式68

3.2.1 关系运算符68

3.2.2 逻辑运算符69

3.2.3 优先级和结合性70

3.3 选择语句71

3.3.1 简单if语句71

3.3.2 if/else语句72

3.3.3 switch语句74

3.4 解决应用问题：人脸识别76

3.5 循环结构79

3.5.1 while循环79

3.5.2 do/while循环80

3.5.3 for循环81

3.5.4 break语句和continue语句84

3.6 解决应用问题：波互作用85

3.7 数据文件91

3.7.1 输入／输出语句92

3.7.2 读取数据文件94

3.7.3 生成数据文件100

3.8 数值方法：线性建模102

3.9 解决应用问题：臭氧测量105

本章小结108

习题111

第4章 用函数实现模块化程序设计117

犯罪现场调查：虹膜识别117

4.1 模块化117

4.2 自定义函数119

4.2.1 函数示例120

4.2.2 函数定义122

4.2.3 函数原型124

4.2.4 参数列表125

4.2.5 存储类型和作用域127

4.3 解决应用问题：计算虹膜边界128

4.4 解决应用问题：冰山追踪133

4.5 随机数137

4.5.1 整数序列138

4.5.2 浮点数序列141

4.6 解决应用问题：仪器可靠性142

4.7 数值方法：求多项式的根147

4.7.1 多项式的根147

4.7.2 增量搜索技术149

4.8 解决应用问题：系统稳定性150

4.9 宏155

4.10 递归158

4.10.1 阶乘运算159

4.10.2 斐波那契数列160

本章小结162

习题163

第5章 数组和矩阵169

犯罪现场调查：语音分析和语音识别169

5.1 一维数组170

5.1.1 定义和初始化170

5.1.2 计算和输出172

5.1.3 函数参数174

5.2 解决应用问题：飓风等级176

5.3 解决应用问题：分子量180

5.4 统计测量184

5.4.1 简单统计分析184

5.4.2 方差和标准差186

5.4.3 自定义头文件188

5.5 解决应用问题：语音信号分析188

5.6 排序算法193

5.7 搜索算法195

5.7.1 无序数列196

5.7.2 有序数列196

5.8 二维数组199

5.8.1 定义和初始化199

5.8.2 计算和输出201

5.8.3 函数参数203

5.9 解决应用问题：地形导航205

5.10 矩阵和向量208

5.10.1 点积208

5.10.2 行列式209

5.10.3 转置210

5.10.4 矩阵加减法210

5.10.5 矩阵乘法211

5.11 数值方法：联立方程组求解212

5.11.1 图像阐释213

5.11.2 高斯消元法215

5.12 解决应用问题：电路分析217

5.13 多维数组221

本章小结222

习题224

第6章 指针编程230

犯罪现场调查：DNA分析230

6.1 地址和指针230

6.1.1 地址运算符231

6.1.2 指针赋值232

6.1.3 地址运算235

6.2 指向数组元素的指针237

6.2.1 一维数组238

6.2.2 二维数组239

6.3 解决应用问题：厄尔尼诺-南方涛动现象241

6.4 函数调用中的指针243

6.5 解决应用问题：地震监测246

6.6 字符串250

6.6.1 字符串定义与输入／输出251

6.6.2 字符串函数251

6.7 解决应用问题：DNA测序254

6.8 动态内存分配256

6.9 快速排序算法259

本章小结262

习题263

第7章 利用结构体编程267

犯罪现场调查：指纹识别267

7.1 结构体267

7.1.1 定义和初始化268

7.1.2 输入和输出269

7.1.3 结构体的运算270

7.2 使用结构体的函数271

7.2.1 结构体作为函数参数272

7.2.2 返回结构体的函数273

7.3 解决应用问题：指纹分析273

7.4 结构数组277

7.5 解决应用问题：海啸分析278

7.6 动态数据结构281

本章小结291

习题293

第8章 C＋＋编程语言简介297

犯罪现场调查：手部识别297

8.1 面向对象编程297

8.2 C＋＋程序结构298

8.3 输入和输出299

8.3.1 cout对象299

8.3.2 流函数300

8.3.3 cin对象301

8.3.4 定义文件流302

8.4 C＋＋编程范例302

8.4.1 简单计算303

8.4.2 循环303

8.4.3 函数、一维数组和数据文件304

8.5 解决应用问题：手部识别305

8.6 解决应用问题：地表风向307

8.7 类310

8.7.1 定义类数据类型310

8.7.2 构造函数313

8.7.3 类运算符314

8.8 数值方法：复根314

8.8.1 复数类定义315

8.8.2 二次方程的复根318

本章小结320

习题321

附录A ANSI C语言标准库323

附录B ASCII字符编码表335

附录C 使用MATLAB绘制文本文件中的数据点339

“练习”的完整答案342

“修改”的部分答案353

章末简述题的完整答案355

章末编程题的部分答案359

术语表362

索引367