feat: add lab2

feat: add lab2 solution
feat: add week2 note
feat: add week2 lec
Co-authored-by: MayGe <[email protected]>
Co-authored-by: EQ1932 <[email protected]>

Labs/lab2/lab2.md

@@ -0,0 +1,111 @@
+# Lab2 C 语言基本语法
+## Lab2_1 C 语言基本语法
+- 完成lab2_1中的四个.c文件
+  - 请根据每个ex_中的TODO完成内容。
+  - 你可以使用 make 自动编译可执行文件
+    ```bash
+    make # 编译所有可执行文件
+    make ex1_ptr # 仅编译 ex1_ptr.c
+    ./ex1_ptr # 运行 ex1_ptr
+    make clean # 删除可执行文件
+    ```
+
+## Lab2_2 字符串和循环
+- 本实验使用了参数char *argv[]，请在编译后尝试向程序输入命令行参数，如:
+  ```bash
+  make
+  ./str_and_cyc California Oregon Washington Texas
+  ```
+  输出内容，如下所示:
+  ```bash
+  for:
+  arg 1: California
+  arg 2: Oregon
+  arg 3: Washington
+  arg 4: Texas
+
+  state 0: California
+  state 1: Oregon
+  state 2: Washington
+  state 3: Texas
+
+  while:
+  arg 0: ./str_and_cyc
+  arg 1: California
+  arg 2: Oregon
+  arg 3: Washington
+  arg 4: Texas
+
+  state 0: California
+  state 1: Oregon
+  state 2: Washington
+  state 3: Texas
+  ```
+- 请对srt_and_cyc.c文件中的for和while循环尝试以下操作并查看结果。
+- for循环
+  - 将i初始化为0看看会发生什么。是否也需要改动argc，不改动的话它能正常工作吗？为什么下标从0开始可以正常工作？
+  - 将num_states改为错误的值(使它变大)，来看看会发生什么。
+  - RTFM: NULL是什么东西，尝试将它用做states的一个元素，看看它会打印出什么。
+  - 看看你是否能在打印之前将states的一个元素赋值给argv中的元素，再试试相反的操作。
+- while循环
+  - 使用while循环将argv中的值复制到states。
+  - 让这个复制循环不会执行失败，即使argv之中有很多元素也不会全部放进states。
+  - 研究你是否真正复制了这些字符串。答案可能会让你感到意外和困惑。
+
+
+## 递归(可选，难度较大)
+
+- 经典递归例子
+
+  ```C
+  #include <stdio.h>
+  int fibonacci(int n) {
+      if (n < 1) {
+          return -1;
+      }
+      if (n == 1 || n == 2) {
+          return 1;
+      }
+      else {
+          return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
+      }
+  }
+
+  int main(void)
+  {
+      int a;
+      while (scanf("%d", &a) != EOF) {
+          printf("Fibonacci数列第%d项为:%d\n", a, fibonacci(a));
+      }
+      return 0;
+  }
+  ```
+
+- 理解递归的重要方式
+  - Base Case：递归主体以一个基本情况开始，通常它是这个条件语句，定义了函数对最简单的输入的行为，并通常被用作递归结束的出口。
+  - Recursive Calls：在Base Case之后，是一个或多个递归调用。递归调用总是有一个特点：它们简化了原来的问题。
+  - 数学归纳法理解：
+    1. 验证递归函数`F(X)`取Base Case时成立.
+    2. 假设X = n时成立，那么可以推导出在X = n+1时递归函数`F(X)`做出正确的行为。
+    3. 最后一步总结表述。
+
+- 数独
+
+  - 数独（Sudoku）是一种经典的逻辑数字游戏，通常由一个9x9的网格组成，这个网格被进一步划分为9个3x3的小方块。游戏的目标是通过填充数字1到9，使得每一行、每一列和每一个3x3的小方块都包含数字1到9，且数字不能重复。
+
+  - 实现一个递归函数`bool solveSudoku(int board[N][N], int row, int col)`判断数独是否可解，有解则填充正确答案。
+
+  - 题中数独采用二维数组，需解答填充的数字用0代替如：
+
+    0 6 0 0 0 0 0 7 1
+    7 0 5 4 0 3 0 0 0
+    0 0 0 6 7 0 3 0 0
+    0 3 7 2 4 1 8 6 0
+    0 0 0 0 0 5 1 9 0
+    1 5 8 7 9 0 2 3 0
+    6 0 1 0 2 0 0 0 3
+    0 7 9 0 0 0 5 0 2
+    0 0 0 0 0 4 7 0 0
+    提供了`printBoard(int board[N][N])`函数打印数独和`isSafe(int board[N][N], int row, int col, int num)`函数检查数字是否可以放在board[row][col]位置。
+   - 运行judge.sh检测程序正确性。
+- 完成文件`sudoku.c`中的`solveSudoku`函数编写。

Others/Codes/Lecture1/makefile → Lectures/Lecture1/Codes/makefile

@@ -1,5 +1,5 @@
 CC := gcc
-CFLAGS := -Wall -Werror -Wpedantic -g -std=c11
+CFLAGS := -Wall -Wextra -Werror -g -std=c11
 TARGET := float hello-world
 
 all: $(TARGET)

Lectures/Lecture2/Codes/1-control-flow.c

@@ -0,0 +1,70 @@
+/* C 语言中的控制流 */
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+
+int main(int argc, char *argv[]) {
+  //  条件分支
+  //  if else
+  if (argc == 1) {
+    printf("args = NULL\n");
+  } else if (argc == 2) {
+    printf("args = %d\n", argc - 1);
+    printf("argv:%s\n", argv[1]);
+  } else {
+    printf("args = %d\n", argc - 1);
+  }
+
+  printf("\n");
+
+  // switch
+  switch (argc) {
+  case 1:
+    printf("args = NULL\n");
+    break;
+  case 2:
+    printf("args = %d\n", argc - 1);
+    printf("argv:%s\n", argv[1]);
+    break;
+  default:
+    printf("args = %d\n", argc - 1);
+    break;
+  }
+
+  //  三元表达式
+  argc == 2 ? printf("yes\n\n") : printf("no\n\n");
+
+  //  循环结构
+  int i = 10;
+  while (i != 0) {
+    printf("%d ", i);
+    i--;
+  }
+  printf("\n");
+
+  do {
+    printf("%d ", i);
+    i++;
+  } while (i < 10);
+  printf("\n");
+
+  for (i = 0; i < 10; i++) {
+    printf("%d ", i);
+  }
+  printf("\n\n");
+
+  //  跳转控制语句
+  /**
+   * @statement break; 跳出循环或者是跳出switch语句
+   * @statement continue; 跳过下面的步骤重新开始下一次循环
+   */
+  printf("goto语句示范:\n");
+  int go = 0;
+lable:
+  printf("%d ", go);
+  if (go < 3) {
+    go++;
+    goto lable;
+  }
+  printf("\n");
+  return EXIT_SUCCESS;
+}

Lectures/Lecture2/Codes/2-function.c

@@ -0,0 +1,22 @@
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+
+//  函数声明
+int fact(int);
+
+int main(void) {
+  printf("%d", fact(5));
+  return EXIT_SUCCESS;
+}
+
+//  函数定义
+int fact(int n) {
+  if (n <= 1) {
+    return 1;
+  }
+  int sum = 1, i;
+  for (i = 1; i <= n; i++) {
+    sum *= i;
+  }
+  return sum;
+}

Lectures/Lecture2/Codes/3-array.c

@@ -0,0 +1,20 @@
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+
+int main(void) {
+  //  定义
+  unsigned char temp[10] = {0x11, 0x15, 0x22};
+
+  //  数组的地址
+  printf("temp address: %p\n", temp);
+
+  //  更改
+  temp[3] = 0xa8;
+
+  //  使用
+  for (size_t i = 0; i < 10; i++) {
+    printf("%02x ", temp[i]);
+  }
+  printf("\n");
+  return EXIT_SUCCESS;
+}

Lectures/Lecture2/Codes/4-string.c

@@ -0,0 +1,14 @@
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <string.h>
+
+/* 字符串以'\0'结尾 */
+
+int main(void) {
+  char str1[] = "I Can Eat Glass";
+  char str2[20] = "I Can Eat Glass";
+
+  printf("str1:%s\nsize:%lu\nstr2:%s\nsize:%lu\n", str1, strlen(str1), str2,
+         strlen(str2));
+  return EXIT_SUCCESS;
+}

Lectures/Lecture2/Codes/5-string-advance.c

@@ -0,0 +1,31 @@
+#include <stdio.h>
+#include <stdlib.h>
+#include <string.h>
+
+/* string.h标准库的几个常用函数 */
+
+int main(void) {
+  char str1[] = "I Can Eat Glass";
+  char str2[] = "Neko Bytes";
+
+  printf("str1:%s\nsize:%lu\nstr2:%s\nsize:%lu\n", str1, strlen(str1), str2,
+         strlen(str2));
+
+  //  字符串比较
+  int h = strcmp(str1, str2);
+  if (h != 0) {
+    if (h > 0) {
+      printf("str1更大\n");
+    } else {
+      printf("str2更大\n");
+    }
+  } else {
+    printf("str1和str2一样大\n");
+  }
+
+  //  字符串赋值
+  strcpy(str1, "I love windows\n");
+  printf("str1:%s", str1);
+
+  return EXIT_SUCCESS;
+}

Lectures/Lecture2/Codes/6-macro.c

@@ -0,0 +1,9 @@
+#include <stdio.h>
+
+#define MAX 1000
+
+int main(void) {
+  printf("MAX: %d", MAX);
+
+  return 0;
+}

Lectures/Lecture2/Codes/7-variable.c

@@ -0,0 +1,13 @@
+#include <stdio.h>
+
+int main(void) {
+  unsigned int a;
+  int b;
+  float c;
+  printf("a,b,c各元素的值\n");
+  printf("%u %d %f\n", a, b, c);
+  printf("a,b,c各元素的地址\n");
+  printf("%p %p %p\n", &a, &b, &c);
+
+  return 0;
+}

Lectures/Lecture2/Codes/8-nested-array.c

@@ -0,0 +1,11 @@
+#include <stdio.h>
+
+int main(void) {
+  int matrix[2][2] = {{1, 2}, {3, 4}};
+  printf("%p %p %p %p\n", &matrix[0][0], &matrix[0][1], &matrix[1][0],
+         &matrix[1][1]);
+  printf("sizeof matrix: %zu\n", sizeof matrix);
+  printf("sizeof matrix[0]: %zu\n", sizeof matrix[0]);
+  printf("sizeof matrix[1]: %zu\n", sizeof matrix[1]);
+  return 0;
+}

Lectures/Lecture2/Codes/9-pointer.c

@@ -0,0 +1,23 @@
+#include <stdio.h>
+
+void swap1(int x, int y) {
+  int t = x;
+  x = y;
+  y = t;
+}
+
+void swap2(int *x, int *y) {
+  int t = *x;
+  *x = *y;
+  *y = t;
+}
+
+int main(void) {
+  int a = 1, b = 2;
+  printf("a = %d, b = %d\n", a, b);
+  swap1(a, b);
+  printf("a = %d, b = %d after swap1\n", a, b);
+  swap2(&a, &b);
+  printf("a = %d, b = %d after swap2\n", a, b);
+  return 0;
+}

Lectures/Lecture2/Codes/B-pointer-clac.c

@@ -0,0 +1,14 @@
+#include <stdio.h>
+
+int main(void) {
+  int array[10] = {0};
+  printf("array = %p\n", array);
+  int *p1 = array, *p2 = array;
+  printf("p1 = %p, p2 = %p\n", p1, p2);
+  p1 = p1 + 1;
+  printf("p1 = %p, p2 = %p\n", p1, p2);
+  p2 = p2 + 9;
+  printf("p1 = %p, p2 = %p\n", p1, p2);
+  printf("p2 - p1 = %u\n", (unsigned int)(p2 - p1));
+  return 0;
+}

Lectures/Lecture2/Codes/README.md

@@ -0,0 +1,7 @@
+在本目录下打开终端,输入:
+
+```bash
+make
+```
+
+在`./build`目录下生成对应的可执行文件

Lectures/Lecture2/Codes/makefile

@@ -0,0 +1,17 @@
+BUILD_DIR = ./build
+CC := gcc
+CFLAGS := -Wall -Wextra -g -std=c11
+SRCS := $(wildcard *.c)
+TARGETS := $(SRCS:%.c=$(BUILD_DIR)/%)
+
+all: $(TARGETS)
+
+$(BUILD_DIR)/%: %.c
+	@mkdir -p $(dir $@)
+	$(CC) $(CFLAGS) -o $@ $<
+
+clean:
+	-rm -rf $(BUILD_DIR)
+
+.PHONY: clean all
+