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title: Claude 3 Opus 在 C 语言考试中的表现
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date: 2024-03-11T20:17:44-04:00
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slug: claude-3-opus-c-exam
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name: James
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description: 这篇博文展示了一场模拟的 C 语言编程考试，题型包括填空题、简答题和应用题等，目的是全方位测试学生对 C 语言知识的掌握程度、分析问题解决问题的能力，以及编写高效优雅代码的水平。通过这样一场模拟测试，可以帮助学生查漏补缺，为真正的考试做好充分准备。同时，也能让读者对 C 语言的考察重点有一个直观的认识。
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keywords: ["C语言","考试","编程题"]
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- C语言
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- 考试
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- Claude
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- LLM
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- 基准测试
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categories:
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- 评测
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- 编程语言
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- 大语言模型
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summary: 这篇博文展示了一场模拟的 C 语言编程考试，题型包括填空题、简答题和应用题等，目的是全方位测试学生对 C 语言知识的掌握程度、分析问题解决问题的能力，以及编写高效优雅代码的水平。通过这样一场模拟测试，可以帮助学生查漏补缺，为真正的考试做好充分准备。同时，也能让读者对 C 语言的考察重点有一个直观的认识。
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# See details front matter: https://fixit.lruihao.cn/documentation/content-management/introduction/#front-matter
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<!--more-->
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{{< admonition type=note title="System Prompt" open=true >}}
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你在扮演一位学习C语言的学生，你现在的任务是接受一场关于C语言的考试。在这次考试里，你需要发挥你的最佳水平，尽可能详细地作答以便取得高分。各位考生加油！
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{{< /admonition >}}
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## 填空题
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1. 计算机的工作原理是（**A**）。
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**A** = 存储程序和程序控制
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2. 整数在内存中用二进制（**B**）码表示。
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**B** = 补码
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3. 关系运算符有（**C**）6种。
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**C** = <、<=、>、>=、==、!=
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4. 循环语句的形式有（**D**）3种。
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**D** = while、do-while、for
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5. 使用函数要经过三个步骤（**E**）、定义和调用。
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**E** = 声明
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6. 数组元素在内存中是（**F**）存放的。
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**F** = 连续
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7. 指针的两个要素是地址和（**G**）。
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**G** = 类型
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8. 使用数学库函数，要包含的头文件为（**H**）。
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**H** = <math.h>
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9. 在函数外部定义的变量称为（**I**）变量。
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**I** = 全局
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10. 定义结构类型的关键字是（**J**）。
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**J** = struct
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## 简答题
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1. **break和continue语句的作用**：
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break语句用于跳出当前循环体，结束循环的执行。当执行到break语句时，程序将立即跳出所在的循环，开始执行循环后面的语句。
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continue语句用于跳过本次循环的剩余语句，直接进入下一次循环。当执行到continue语句时，程序将立即跳到循环控制表达式处，开始下一次循环。
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2. **函数返回多个值的解决办法**：
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可以使用指针作为函数参数，通过指针传递多个变量的地址，在函数内部修改这些变量的值，从而实现返回多个值的效果。
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例如，编写一个函数，用于计算两个整数的和与差，并通过指针返回结果：
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```c
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void calc(int a, int b, int *sum, int *diff) {
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*sum = a + b;
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*diff = a - b;
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}
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```
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在主函数中调用：
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```c
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int main() {
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int x = 10, y = 5, sum, diff;
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calc(x, y, &sum, &diff);
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printf("Sum: %d, Diff: %d\n", sum, diff);
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return 0;
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}
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```
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3. **需要使用动态内存分配的情况**：
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当程序运行时才能确定所需内存大小，或者需要频繁地申请和释放内存时，就需要使用动态内存分配。
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例如，读取一个文件，将文件内容存储到内存中。由于文件大小事先未知，需要根据实际读取的字节数动态分配内存：
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```c
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FILE *fp = fopen("data.txt", "r");
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char *buffer = NULL;
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int size = 0;
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int capacity = 0;
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char ch;
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while ((ch = fgetc(fp)) != EOF) {
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if (size + 1 > capacity) {
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capacity = (capacity == 0) ? 1 : capacity * 2;
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buffer = (char *)realloc(buffer, capacity);
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}
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buffer[size++] = ch;
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}
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buffer[size] = '\0';
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fclose(fp);
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```
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4. **穷举法的基本思想**：
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穷举法是一种基本的算法思想，它的基本思路是：列举出所有可能的情况，逐一判断每种情况是否满足题目要求，从而得到问题的解。
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例如，求解1~100之间所有的素数。可以使用穷举法，遍历1~100的每个数，判断它是否为素数：
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```c
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for (int i = 2; i <= 100; i++) {
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int isPrime = 1;
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for (int j = 2; j < i; j++) {
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if (i % j == 0) {
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isPrime = 0;
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break;
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}
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}
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if (isPrime) {
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printf("%d ", i);
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}
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}
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```
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5. **适宜用数组存储数据的实际问题**：
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(1) 学生成绩管理系统：可以使用数组存储每个学生的各科成绩，方便进行成绩的录入、查询和统计。
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(2) 图像处理：图像可以看作是一个二维数组，数组的每个元素表示图像上对应位置的像素值。使用数组可以方便地进行图像的读取、修改和显示。
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## 应用题
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1. **一个三位的十进制整数，如果它的三个数位数字的立方和等于这个数的数值，那么它就被称为一个“水仙花数”（例如：$153 = 1^3 + 5^3 + 3^3$）。请定义函数，判断一个整数是否为水仙花数，并利用这个函数打印出所有的水仙花数。**
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```c
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#include <stdio.h>
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#include <math.h>
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int isNarcissistic(int num) {
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int sum = 0;
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int temp = num;
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while (temp > 0) {
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int digit = temp % 10;
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sum += pow(digit, 3);
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temp /= 10;
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}
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return (sum == num);
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}
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int main() {
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printf("所有的水仙花数：\n");
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for (int i = 100; i <= 999; i++) {
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if (isNarcissistic(i)) {
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printf("%d ", i);
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}
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}
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return 0;
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}
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```
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2. **已知有迭代关系 $x_{k+1} = \frac{4}{3}x_{k} - \frac{a}{3x^{2}_{k}}$，其中 $\alpha \isin \Reals$, 且 $\\{ x_k \\}$ 收敛。写程序估算 $x_k$ 的极限值。**
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```c
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#include <stdio.h>
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#include <math.h>
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#define EPSILON 1e-6
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double iterate(double x, double a) {
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return (4.0 / 3.0) * x - a / (3 * x * x);
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}
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int main() {
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double a;
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printf("请输入参数a的值：");
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scanf("%lf", &a);
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double x0 = 1.0; // 初始值
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double x1 = iterate(x0, a);
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while (fabs(x1 - x0) > EPSILON) {
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x0 = x1;
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x1 = iterate(x0, a);
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}
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printf("迭代序列的极限值估计为：%.6f\n", x1);
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return 0;
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}
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```
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3. **有 n 个学生，每个学生的信息为：姓名，成绩。用动态存储分配方式存储数据，完成以下操作：**
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```c
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#include <stdio.h>
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#include <stdlib.h>
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#include <string.h>
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#define MAX_NAME 20
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typedef struct {
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char name[MAX_NAME];
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int score;
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} Student;
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void inputStudents(Student *students, int n) {
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for (int i = 0; i < n; i++) {
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printf("请输入第%d个学生的姓名和成绩：", i + 1);
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scanf("%s %d", students[i].name, &students[i].score);
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}
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}
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void printStudents(Student *students, int n) {
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printf("学生信息：\n");
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for (int i = 0; i < n; i++) {
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printf("姓名：%s\t成绩：%d\n", students[i].name, students[i].score);
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}
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}
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void sortStudents(Student *students, int n) {
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for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
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for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
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if (students[j].score < students[j + 1].score) {
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Student temp = students[j];
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students[j] = students[j + 1];
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students[j + 1] = temp;
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}
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}
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}
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}
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int main() {
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int n;
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printf("请输入学生人数：");
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scanf("%d", &n);
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Student *students = (Student *)malloc(n * sizeof(Student));
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inputStudents(students, n);
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printStudents(students, n);
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sortStudents(students, n);
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printf("按成绩降序排列后的学生信息：\n");
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printStudents(students, n);
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free(students);
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return 0;
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}
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```
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以上程序实现了以下功能：
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1. 定义了学生结构体，包含姓名和成绩两个字段。
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3. 使用动态内存分配创建了一个学生结构体数组，大小为n。
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4. 提供了输入学生信息、打印学生信息和按成绩降序排序学生信息的函数。
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5. 在主函数中，先输入学生人数，然后动态分配内存创建学生数组。
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6. 调用相应函数输入学生信息、打印学生信息、对学生按成绩降序排序并打印排序后的结果。
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7. 最后释放动态分配的内存。 |