冬奥会国家金牌数量排序 C语言实现 - 代码示例及解析

本程序将实现对冬奥会各个国家金牌数量进行排序的功能。

1. 问题描述

将 2022 北京冬奥会各个国家金牌数量存储在文件 'woGolds.txt' 中，编程获取文件数据并进行金牌数量排序处理，将排序后的结果存入一个新文件 'woGolds_sort.txt' 中，并查看结果与实际结果是否相符。

2. 实验要求

理解并掌握该问题的实现方法；
代码书写格式规范，测试结果符合期望结果；
通过编程完成各个国家金牌数量存储文件 'woGolds.txt' 在硬盘创建；
通过调用函数完成以下任务：
1. 各个国家金牌数量从键盘输入到内存
2. 内存中的各个国家金牌数量保存到文件
3. 从文件读取各个国家金牌数量到内存
4. 输出排序前的各个国家的金牌数量列表
5. 内存中各个国家的金牌数量排序处理
6. 排序处理后的各个国家的金牌数量保存文件
7. 从文件读取排序处理后各个国家的金牌数量到内存
8. 输出排序后的各个国家的金牌数量列表

3. 代码实现

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define NUM_COUNTRIES 10  // 国家数量
#define FILENAME "woGolds.txt"  // 存储金牌数量的文件名
#define SORTED_FILENAME "woGolds_sort.txt"  // 排序后存储金牌数量的文件名

// 从键盘输入各个国家金牌数量到内存中
void inputGoldNums(int* goldNums) {
    printf("请输入%d个国家的金牌数量：\n", NUM_COUNTRIES);
    for (int i = 0; i < NUM_COUNTRIES; i++) {
        printf("国家%d的金牌数量：", i+1);
        scanf("%d", &goldNums[i]);
    }
}

// 将内存中的各个国家金牌数量保存到文件中
void saveGoldNumsToFile(int* goldNums) {
    FILE* fp = fopen(FILENAME, "w");
    if (fp == NULL) {
        printf("无法创建文件 %s\n", FILENAME);
        exit(1);
    }
    for (int i = 0; i < NUM_COUNTRIES; i++) {
        fprintf(fp, "%d ", goldNums[i]);
    }
    fclose(fp);
}

// 从文件中读取各个国家金牌数量到内存中
void readGoldNumsFromFile(int* goldNums) {
    FILE* fp = fopen(FILENAME, "r");
    if (fp == NULL) {
        printf("无法打开文件 %s\n", FILENAME);
        exit(1);
    }
    for (int i = 0; i < NUM_COUNTRIES; i++) {
        fscanf(fp, "%d", &goldNums[i]);
    }
    fclose(fp);
}

// 输出各个国家的金牌数量列表
void printGoldNums(int* goldNums) {
    printf("各个国家的金牌数量列表：\n");
    for (int i = 0; i < NUM_COUNTRIES; i++) {
        printf("国家%d：%d\n", i+1, goldNums[i]);
    }
}

// 比较函数，用于排序
int cmp(const void* a, const void* b) {
    return *(int*)b - *(int*)a; // 降序排序
}

// 内存中各个国家的金牌数量排序处理
void sortGoldNums(int* goldNums) {
    qsort(goldNums, NUM_COUNTRIES, sizeof(int), cmp);
}

// 将排序后的各个国家金牌数量保存到文件中
void saveSortedGoldNumsToFile(int* goldNums) {
    FILE* fp = fopen(SORTED_FILENAME, "w");
    if (fp == NULL) {
        printf("无法创建文件 %s\n", SORTED_FILENAME);
        exit(1);
    }
    for (int i = 0; i < NUM_COUNTRIES; i++) {
        fprintf(fp, "%d ", goldNums[i]);
    }
    fclose(fp);
}

// 从文件中读取排序后的各个国家金牌数量到内存中
void readSortedGoldNumsFromFile(int* goldNums) {
    FILE* fp = fopen(SORTED_FILENAME, "r");
    if (fp == NULL) {
        printf("无法打开文件 %s\n", SORTED_FILENAME);
        exit(1);
    }
    for (int i = 0; i < NUM_COUNTRIES; i++) {
        fscanf(fp, "%d", &goldNums[i]);
    }
    fclose(fp);
}

int main() {
    int goldNums[NUM_COUNTRIES];

    // 输入各个国家金牌数量
    inputGoldNums(goldNums);

    // 将各个国家金牌数量保存到文件
    saveGoldNumsToFile(goldNums);

    // 从文件中读取各个国家金牌数量到内存中
    readGoldNumsFromFile(goldNums);

    // 输出各个国家的金牌数量列表
    printGoldNums(goldNums);

    // 内存中各个国家的金牌数量排序处理
    sortGoldNums(goldNums);

    // 将排序后的各个国家金牌数量保存到文件中
    saveSortedGoldNumsToFile(goldNums);

    // 从文件中读取排序后的各个国家金牌数量到内存中
    readSortedGoldNumsFromFile(goldNums);

    // 输出排序后的各个国家的金牌数量列表
    printf("排序后的各个国家的金牌数量列表：\n");
    for (int i = 0; i < NUM_COUNTRIES; i++) {
        printf("国家%d：%d\n", i+1, goldNums[i]);
    }

    return 0;
}

4. 代码解析

头文件包含: #include <stdio.h> 和 #include <stdlib.h> 分别用于标准输入输出和标准库函数。
宏定义: 定义了 NUM_COUNTRIES、FILENAME 和 SORTED_FILENAME 三个宏，分别表示国家数量、存储文件名称和排序后存储文件名称。
函数定义:
- inputGoldNums: 从键盘输入各个国家金牌数量到内存中。
- saveGoldNumsToFile: 将内存中的金牌数量保存到文件中。
- readGoldNumsFromFile: 从文件中读取金牌数量到内存中。
- printGoldNums: 输出各个国家的金牌数量列表。
- cmp: 比较函数，用于 qsort 排序。
- sortGoldNums: 使用 qsort 对金牌数量进行排序。
- saveSortedGoldNumsToFile: 将排序后的金牌数量保存到文件中。
- readSortedGoldNumsFromFile: 从排序后存储的文件中读取金牌数量到内存中。
主函数: 调用各个函数完成排序任务。

5. 代码运行

运行代码，程序会提示输入各个国家金牌数量，输入完成后，程序会将排序后的结果输出到控制台。同时，也会将排序后的结果保存到 'woGolds_sort.txt' 文件中。

6. 总结

本程序演示了使用 C语言进行文件操作、数组排序、以及函数调用来解决实际问题的示例。程序结构清晰，代码易懂，便于理解和学习。

7. 扩展

可以尝试将国家名称和金牌数量一起存储到文件中，并在排序后也输出国家名称。
可以将金牌数量的排序方式改为升序排序。
可以使用其他排序算法，例如冒泡排序、插入排序等，来实现金牌数量的排序。
可以使用结构体来存储国家名称和金牌数量，并使用结构体数组来存储所有国家的数据，提高代码的可读性和可维护性。