### 实验一——控制台程序编程教案
#### 实验背景
本实验主要针对2021级电脑科学与技术（软件工程方向）的学生，旨在帮助他们熟悉C#的基础语法，并掌握基本的控制流程，如条件语句、多分支语句、循环语句以及跳转语句等。通过本次实验，学生将能够编写简单的控制台应用程序。
#### 实验目标
1. **熟悉C#的基础语句**：包括变量声明、数据类型、算术运算符等。
2. **掌握条件语句**：学会使用if...else语句进行基本的逻辑判断。
3. **掌握多分支语句**：了解switch...case语句的使用场景。
4. **掌握循环语句**：学会使用while、do...while、for等循环结构。
5. **掌握跳转语句**：熟悉break、continue语句的使用方法。
#### 实验要求
1. **程序结构清晰**：确保程序易于阅读和维护。
2. **语句完整**：避免遗漏关键代码。
3. **格式正确**：遵循良好的编程习惯，如使用缩进。
4. **功能实现**：通过设计子函数来实现特定功能。
5. **编译无误**：确保程序能够成功编译和运行。
6. **结果准确**：输出结果应符合预期，并具有良好的可读性。
#### 实验环境
1. **硬件需求**：奔腾4或更高配置的计算机。
2. **软件需求**：安装C#.NET 2021或C#.NET 2021开发环境。
#### 实验内容
##### 1. 判断闰年
**实验题目**：编写一个程序，根据用户输入的年份判断其是否为闰年。
**实验步骤**：
1. **变量声明**：
- `int year`：存储用户输入的年份。
- `bool isLeap`：判断是否为闰年。
- `string str`：临时存储输入的年份字符串。
2. **提示用户输入**：使用`Console.Write`输出提示信息。
3. **读取用户输入**：使用`Console.ReadLine`获取年份字符串。
4. **字符串转换**：使用`Int32.Parse`将字符串转换为整数。
5. **闰年判断**：
- 判断年份是否能被4整除但不能被100整除，或者能被400整除。
6. **输出结果**：根据`isLeap`的值输出相应的结果。
**示例代码**：
```csharp
using System;
class Program {
static void Main() {
int year;
bool isLeap;
string str;
Console.Write("请输入年份: ");
str = Console.ReadLine();
year = Int32.Parse(str);
isLeap = (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0);
str = isLeap ? "是" : "不是";
Console.WriteLine("{0}年{1}闰年", year, str);
}
}
```
**调试结果**：
- 输入2000，输出：“2000年是闰年”。
- 输入1900，输出：“1900年不是闰年”。
**调试中遇到的问题及解决方法**：
- 在使用`Int32.Parse`时可能会出现异常，需要加入异常处理机制。
##### 2. 求三个整数的最大值
**实验题目**：编写一个程序，计算并输出用户输入的三个整数中的最大值。
**实验步骤**：
1. **变量声明**：
- `int a, b, c`：存储用户输入的三个整数。
- `int max`：存储最大值。
- `string str`：临时存储输入的字符串。
2. **提示用户输入**：使用`Console.Write`输出提示信息。
3. **读取用户输入**：使用`Console.ReadLine`获取整数字符串。
4. **字符串转换**：使用`Int32.Parse`将字符串转换为整数。
5. **比较大小**：
- 使用条件运算符`? :`来确定最大值。
6. **输出结果**：输出最大值。
**示例代码**：
```csharp
using System;
class Program {
static void Main() {
int a, b, c;
int max;
string str;
Console.Write("请输入第一个数: ");
str = Console.ReadLine();
a = Int32.Parse(str);
Console.Write("请输入第二个数: ");
str = Console.ReadLine();
b = Int32.Parse(str);
Console.Write("请输入第三个数: ");
str = Console.ReadLine();
c = Int32.Parse(str);
max = (a > b) ? a : b;
max = (max > c) ? max : c;
Console.WriteLine("最大值是 {0}", max);
}
}
```
**调试结果**：
- 输入10、20、30，输出：“最大值是 30”。
- 输入50、40、30，输出：“最大值是 50”。
**调试中遇到的问题及解决方法**：
- 输入非数字字符时，需要添加异常处理。
##### 3. 日期描述
**实验题目**：定义一个表示日期的结构类型（包含年、月、日字段），其中月份采用枚举类型描述，并验证。
**实验步骤**：
1. **定义枚举类型**：用于描述月份。
2. **定义结构体**：包含年、月、日字段。
3. **实例化结构体**：创建日期实例。
4. **访问结构体成员**：输出日期信息。
**示例代码**：
```csharp
using System;
enum Month {
January, February, March, April, May, June, July,
August, September, October, November, December
}
struct Date {
public int Year;
public Month Month;
public int Day;
}
class Program {
static void Main() {
Date myDate = new Date {
Year = 2023,
Month = Month.April,
Day = 20
};
Console.WriteLine("日期: {0}年{1}月{2}日",
myDate.Year, myDate.Month, myDate.Day);
}
}
```
**调试结果**：
- 输出：“日期: 2023年April月20日”。
**调试中遇到的问题及解决方法**：
- 确保枚举类型与日期结构体字段的正确使用。
#### 总结
通过本次实验，学生不仅学会了如何使用C#语言编写简单的控制台程序，还掌握了条件语句、多分支语句、循环语句以及跳转语句的使用方法。这些基础技能对于后续学习高级编程技巧非常重要。同时，通过实际操作，学生还能提高问题解决能力和编程实践能力。
