實驗4 C語言數組應用編程
實驗任務1
task1_1
1 #include <stdio.h> 2 #define N 4 3 4 void test1() { 5 int a[N] = {1, 9, 8, 4}; 6 int i; 7 8 // 輸出數組a占用的內存字節數 9 printf("sizeof(a) = %d\n", sizeof(a)); 10 11 // 輸出int類型數組a中每個元素的地址、值 12 for (i = 0; i < N; ++i) 13 printf("%p: %d\n", &a[i], a[i]); 14 15 // 輸出數組名a對應的值 16 printf("a = %p\n", a); 17 } 18 19 void test2() { 20 char b[N] = {'1', '9', '8', '4'}; 21 int i; 22 23 // 輸出數組b占用的內存字節數 24 printf("sizeof(b) = %d\n", sizeof(b)); 25 26 // 輸出char類型數組b中每個元素的地址、值 27 for (i = 0; i < N; ++i) 28 printf("%p: %c\n", &b[i], b[i]); 29 30 // 輸出數組名b對應的值 31 printf("b = %p\n", b); 32 } 33 34 int main() { 35 printf("測試1: int類型一維數組\n"); 36 test1(); 37 38 printf("\n測試2: char類型一維數組\n"); 39 test2(); 40 41 return 0; 42 }
1.int型數組a在內存中是連續存放的，每個元素占用4個內存字節單元，數組名a對應的值和&a[0]是一樣的。
2.char型數組b在內存中是連續存放的，每個元素占用4個內存字節單元，數組名b對應的值和&b[0]是一樣的。
task1_2
1 #include <stdio.h> 2 #define N 2 3 #define M 4 4 5 void test1() { 6 int a[N][M] = {{1, 9, 8, 4}, {2, 0, 4, 9}}; 7 int i, j; 8 9 // 輸出int類型二維數組a占用的內存字節數 10 printf("sizeof(a) = %d\n", sizeof(a)); 11 12 // 輸出int類型二維數組a中每個元素的地址、值 13 for (i = 0; i < N; ++i) 14 for (j = 0; j < M; ++j) 15 printf("%p: %d\n", &a[i][j], a[i][j]); 16 printf("\n"); 17 18 // 輸出int類型二維數組名a, 以及，a[0], a[1]的值 19 printf("a = %p\n", a); 20 printf("a[0] = %p\n", a[0]); 21 printf("a[1] = %p\n", a[1]); 22 printf("\n"); 23 } 24 25 void test2() { 26 char b[N][M] = {{'1', '9', '8', '4'}, {'2', '0', '4', '9'}}; 27 int i, j; 28 29 // 輸出char類型二維數組b占用的內存字節數 30 printf("sizeof(b) = %d\n", sizeof(b)); 31 32 // 輸出char類型二維數組b中每個元素的地址、值 33 for (i = 0; i < N; ++i) 34 for (j = 0; j < M; ++j) 35 printf("%p: %c\n", &b[i][j], b[i][j]); 36 printf("\n"); 37 38 // 輸出char類型二維數組名b, 以及，b[0], b[1]的值 39 printf("b = %p\n", b); 40 printf("b[0] = %p\n", b[0]); 41 printf("b[1] = %p\n", b[1]); 42 } 43 44 int main() { 45 printf("測試1: int型兩維數組"); 46 test1(); 47 48 printf("\n測試2: char型兩維數組"); 49 test2(); 50 51 return 0; 52 }
1.int型二維數組a在內存中是"按行連續存放"的，每個元素占用4個內存字節單元，
數組名a的值、a[0]的值、&a[0][0]的值在數字字面值上是一樣的。
2.int型二維數組b在內存中是"按行連續存放"的，每個元素占用1個內存字節單元，
數組名b的值,b[0]的值、&b[0][0]的值在數字字面值上是一樣的。
3.a[0]和a[1]的值相差16，b[0]和b[1]的值相差4，規律是對于二維數組而言，相鄰的兩行的元素的地址相差的值為一行元素占用的內存字節單元。
實驗任務2
1 #include <stdio.h> 2 #include <string.h> 3 4 #define N 80 5 6 void swap_str(char s1[], char s2[]); 7 void test1(); 8 void test2(); 9 10 int main() { 11 printf("測試1: 用兩個一維char數組，實現兩個字符串交換\n"); 12 test1(); 13 14 printf("\n測試2: 用二維char數組，實現兩個字符串交換\n"); 15 test2(); 16 17 return 0; 18 } 19 20 void test1() { 21 char views1[N] = "hey, C, I hate u."; 22 char views2[N] = "hey, C, I love u."; 23 24 printf("交換前: \n"); 25 puts(views1); 26 puts(views2); 27 28 swap_str(views1, views2); 29 30 printf("交換后: \n"); 31 puts(views1); 32 puts(views2); 33 } 34 35 void test2() { 36 char views[2][N] = {"hey, C, I hate u.", 37 "hey, C, I love u."}; 38 39 printf("交換前: \n"); 40 puts(views[0]); 41 puts(views[1]); 42 43 swap_str(views[0], views[1]); 44 45 printf("交換后: \n"); 46 puts(views[0]); 47 puts(views[1]); 48 } 49 50 void swap_str(char s1[N], char s2[N]) { 51 char tmp[N]; 52 53 strcpy(tmp, s1); 54 strcpy(s1, s2); 55 strcpy(s2, tmp); 56 }
對于一維字符數組而言，一維數組名本身就代表了數組首元素的地址，而一維數組名在函數參數中隱式轉換為指向數組首元素的指針。在test1()中，views1和views2是一維字符數組，因此可以直接作為swap_str()函數的參數，無需加上方括號。而在test2()中，views是一個二維字符數組，views[0]和views[1]分別是一維字符數組，可以直接作為swap_str()函數的參數，但因為views是一個二維字符數組，其本身可以表示指向第一個元素（即第一行）的指針，但無法表示指向第二個元素的指針，所以它在test2()中調用時需要加上方括號。
總結：對于一維字符數組，可以直接使用數組名訪問首元素；而對于二維字符數組，需使用數組名[X]訪問第X個元素（即第X行）。
實驗任務3
task3_1
1 /* 2 從鍵盤輸入一行英文文本，統計英文單詞總數 3 為了簡化問題處理，只考慮單詞以空格間隔的情形 4 對教材例5.22代碼做了些微改動: 5 1. 統計單詞個數，編寫成函數模塊；增加了多組輸入 6 2. 去掉了不必要的中間變量 7 */ 8 9 #include <stdio.h> 10 11 #define N 80 12 13 int count(char x[]); 14 15 int main() { 16 char words[N+1]; 17 int n; 18 19 while(gets(words) != NULL) { 20 n = count(words); 21 printf("單詞數: %d\n\n", n); 22 } 23 24 return 0; 25 } 26 27 int count(char x[]) { 28 int i; 29 int word_flag = 0; // 用作單詞標志，一個新單詞開始，值為1；單詞結束，值為0 30 int cnt = 0; // 統計單詞個數 31 32 for(i = 0; x[i] != '\0'; i++) { 33 if(x[i] == ' ') 34 word_flag = 0; 35 else if(word_flag == 0) { 36 word_flag = 1; 37 cnt++; 38 } 39 } 40 41 return cnt; 42 }
優化后代碼：
1 #include <stdio.h> 2 3 #define N 80 4 5 int count(char x[]); 6 7 int main() { 8 char words[N+1]; 9 int n; 10 11 while(gets(words) != NULL) { 12 n = count(words); 13 printf("單詞數: %d\n\n", n); 14 } 15 return 0; 16 } 17 18 int count(char x[]) { 19 int i; 20 int word_flag = 0; // 用作單詞標志，一個新單詞開始，值為1；單詞結束，值為0 21 int cnt = 0; // 統計單詞個數 22 23 for(i = 0; x[i] != '\0'; i++) { 24 if(!(x[i] <= 'z' && x[i] >='A')) 25 word_flag = 0; 26 else if(word_flag == 0) { 27 word_flag = 1; 28 cnt++; 29 } 30 } 31 32 return cnt; 33 }
task3_2
1 /* 2 輸入一行英文文本，統計最長單詞，并打印輸出。 3 為簡化問題，只考慮單詞之間用空格間隔的情形。 4 相較于教材例5.24，做了以下改動： 5 1. 增加了多組輸入，因此，一些變量初始化放到了第一層循環里面 6 2. 微調了代碼書寫邏輯和順序 7 */ 8 9 #include <stdio.h> 10 #define N 1000 11 12 int main() { 13 char line[N]; 14 int word_len; // 記錄當前單詞長度 15 int max_len; // 記錄最長單詞長度 16 int end; // 記錄最長單詞結束位置 17 int i; 18 19 while(gets(line) != NULL) { 20 word_len = 0; 21 max_len = 0; 22 end = 0; 23 24 i = 0; 25 while(1) { 26 // 跳過連續空格 27 while(line[i] == ' ') { 28 word_len = 0; // 單詞長度置0，為新單詞統計做準備 29 i++; 30 } 31 32 // 在一個單詞中，統計當前單詞長度 33 while(line[i] != '\0' && line[i] != ' ') { 34 word_len++; 35 i++; 36 } 37 38 // 更新更長單詞長度，并，記錄最長單詞結束位置 39 if(max_len < word_len) { 40 max_len = word_len; 41 end = i; // end保存的是單詞結束的下一個坐標位置 42 } 43 44 // 遍歷到文本結束時，終止循環 45 if(line[i] == '\0') 46 break; 47 } 48 49 // 輸出最長單詞 50 printf("最長單詞: "); 51 for(i = end - max_len; i < end; ++i) 52 printf("%c", line[i]); 53 printf("\n\n"); 54 } 55 56 return 0; 57 }
優化后：
1 #include <stdio.h> 2 #define N 1000 3 4 int main() { 5 char line[N]; 6 int word_len; // 記錄當前單詞長度 7 int max_len; // 記錄最長單詞長度 8 int end; // 記錄最長單詞結束位置 9 int i; 10 11 while(gets(line) != NULL) { 12 word_len = 0; 13 max_len = 0; 14 end = 0; 15 16 i = 0; 17 while(1) { 18 // 跳過連續空格 19 while(!(line[i] <= 'z' && line[i] >='A')) { 20 word_len = 0; // 單詞長度置0，為新單詞統計做準備 21 i++; 22 } 23 24 // 在一個單詞中，統計當前單詞長度 25 while(line[i] <= 'z' && line[i] >= 'A') { 26 word_len++; 27 i++; 28 } 29 30 // 更新更長單詞長度，并，記錄最長單詞結束位置 31 if(max_len < word_len) { 32 max_len = word_len; 33 end = i; // end保存的是單詞結束的下一個坐標位置 34 } 35 36 // 遍歷到文本結束時，終止循環 37 if(line[i] == '\0') 38 break; 39 } 40 41 // 輸出最長單詞 42 printf("最長單詞: "); 43 for(i = end - max_len; i < end; ++i) 44 printf("%c", line[i]); 45 printf("\n\n"); 46 } 47 return 0; 48 }
實驗任務4
1 #include <stdio.h> 2 #define N 100 3 void dec_to_n(int x, int n); // 函數聲明 4 5 int main() { 6 int x; 7 8 printf("輸入一個十進制整數: "); 9 while(scanf("%d", &x) != EOF) { 10 dec_to_n(x, 2); // 函數調用: 把x轉換成二進制輸出 11 dec_to_n(x, 8); // 函數調用: 把x轉換成八進制輸出 12 dec_to_n(x, 16); // 函數調用: 把x轉換成十六進制輸出 13 14 printf("\n輸入一個十進制整數: "); 15 } 16 return 0; 17 } 18 19 // 函數定義 20 // 功能: 把十進制數x轉換成n進制，打印輸出 21 // 補足函數實現 22 // ××× 23 void dec_to_n(int x, int n) { 24 char convert[N]; 25 int i = 0,j; 26 27 while (x >= n) { 28 int num = x % n; 29 if (num >= 10) { 30 convert[i] = num - 10 + 'A'; 31 } else { 32 convert[i] = num + '0'; 33 } 34 x /= n; 35 i++; 36 } 37 38 if (x > 0) { 39 if (x >= 10) { 40 convert[i] = x - 10 + 'A'; 41 } else { 42 convert[i] = x + '0'; 43 } 44 i++; 45 } 46 47 for (j = i - 1; j >= 0; j--) { 48 printf("%c", convert[j]); 49 } 50 printf("\n"); 51 }
實驗任務5
1 #include <stdio.h> 2 #define N 5 3 4 // 函數聲明 5 void input(int x[], int n); 6 void output(int x[], int n); 7 double average(int x[], int n); 8 void bubble_sort(int x[], int n); 9 10 int main() { 11 int scores[N]; 12 double ave; 13 14 printf("錄入%d個分數:\n", N); 15 input(scores, N); 16 17 printf("\n輸出課程分數: \n"); 18 output(scores, N); 19 20 printf("\n課程分數處理: 計算均分、排序...\n"); 21 ave = average(scores, N); 22 bubble_sort(scores, N); 23 24 printf("\n輸出課程均分: %.2f\n", ave); 25 printf("\n輸出課程分數(高->低):\n"); 26 output(scores, N); 27 return 0; 28 } 29 30 // 函數定義 31 // 輸入n個整數保存到整型數組x中 32 void input(int x[], int n) { 33 int i; 34 35 for(i = 0; i < n; ++i) 36 scanf("%d", &x[i]); 37 } 38 39 // 輸出整型數組x中n個元素 40 void output(int x[], int n) { 41 int i; 42 43 for(i = 0; i < n; ++i) 44 printf("%d ", x[i]); 45 printf("\n"); 46 } 47 48 // 計算整型數組x中n個元素均值，并返回 49 // 補足函數average()實現 50 // ××× 51 double average(int x[], int n){ 52 int i,ave,sum=0; 53 for(i = 0; i < n; i++) 54 sum += x[i]; 55 ave = sum/n; 56 return ave; 57 } 58 59 // 對整型數組x中的n個元素降序排序 60 // 補足函數bubble_sort()實現 61 // ××× 62 void bubble_sort(int x[], int n){ 63 int i,j; 64 for (i = 0; i < n - 1; i++) { 65 int flag = 0; 66 for (j = 0; j < n - i - 1; j++) { 67 if (x[j] < x[j + 1]) { 68 int temp = x[j]; 69 x[j] = x[j + 1]; 70 x[j + 1] = temp; 71 flag = 1; 72 } 73 } 74 if (!flag) { 75 break; 76 } 77 } 78 }
實驗任務6
1 #include <stdio.h> 2 #include <string.h> 3 4 #define N 5 5 #define M 20 6 7 // 函數聲明 8 void output(char str[][M], int n); 9 void bubble_sort(char str[][M], int n); 10 11 int main() { 12 char name[][M] = {"Bob", "Bill", "Joseph", "Taylor", "George"}; 13 int i; 14 15 printf("輸出初始名單:\n"); 16 output(name, N); 17 18 printf("\n排序中...\n"); 19 bubble_sort(name, N); // 函數調用 20 21 printf("\n按字典序輸出名單:\n"); 22 output(name, N); 23 return 0; 24 } 25 26 // 函數定義 27 // 功能：按行輸出二維數組中的字符串 28 void output(char str[][M], int n) { 29 int i; 30 31 for(i = 0; i < n; ++i) 32 printf("%s\n", str[i]); 33 } 34 35 // 函數定義 36 // 功能：使用冒泡排序算法對二維數組str中的n個字符串按字典序排序 37 // 補足函數bubble_sort()實現 38 // ××× 39 void bubble_sort(char str[][M], int n){ 40 int i, j; 41 char tmp[M]; 42 43 for(i = 0; i < n-1; ++i) { 44 for(j = 0; j < n-i-1; ++j) { 45 if(strcmp(str[j], str[j+1]) > 0) { 46 strcpy(tmp, str[j]); 47 strcpy(str[j], str[j+1]); 48 strcpy(str[j+1], tmp); 49 } 50 } 51 } 52 }
實驗任務7
1 #include <stdio.h> 2 #define N 101 3 4 int is_repeat(char x[]); 5 6 int main() { 7 char num[N]; 8 9 while(scanf("%s",num)!= EOF){ 10 if(is_repeat(num)) 11 printf("YES\n\n"); 12 else 13 printf("NO\n\n"); 14 } 15 16 return 0; 17 } 18 19 int is_repeat(char x[]){ 20 int cnt[10] = {0}; 21 int i,j; 22 23 for(i = 0;x[i] != '\0';++i){ 24 j = x[i] - '0'; 25 cnt[j]++; 26 if(cnt[j] > 1) 27 return 1; 28 } 29 30 return 0; 31 }
實驗任務8
1 #include <stdio.h> 2 #define N 100 3 #define M 4 4 5 // 函數聲明 6 void output(int x[][N], int n); 7 void rotate_to_right(int x[][N], int n); 8 9 10 int main() { 11 int t[][N] = {{21, 12, 13, 24}, 12 {25, 16, 47, 38}, 13 {29, 11, 32, 54}, 14 {42, 21, 33, 10}}; 15 16 printf("原始矩陣:\n"); 17 output(t, M); // 函數調用 18 19 rotate_to_right(t, M); // 函數調用 20 21 printf("變換后矩陣:\n"); 22 output(t, M); // 函數調用 23 24 return 0; 25 } 26 27 // 函數定義 28 // 功能: 輸出一個n*n的矩陣x 29 void output(int x[][N], int n) { 30 int i, j; 31 32 for (i = 0; i < n; ++i) { 33 for (j = 0; j < n; ++j) 34 printf("%4d", x[i][j]); 35 36 printf("\n"); 37 } 38 } 39 40 // 待補足3：函數rotate_to_right()定義 41 // 功能: 把一個n*n的矩陣x，每一列向右移, 最右邊被移出去的一列繞回左邊 42 // xxx 43 void rotate_to_right(int x[][N], int n){ 44 int i,j; 45 int y[N]; 46 47 for (i = 0; i < n; ++i) 48 y[i] = x[i][n - 1]; 49 for (i = n - 1; i > 0; --i) 50 for (j = 0; j < n; ++j) 51 x[j][i] = x[j][i-1]; 52 for (i = 0; i < n; ++i) 53 x[i][0] = y[i]; 54 }
實驗總結
- 對于字符數組的處理不夠熟練，在訪問和遍歷的時候容易出現問題，還需多加練習；
- 實驗任務4和實驗任務7學習到了對整數串的處理方式，遇到數值較大超出數據類型范圍的數值可考慮采用字符串處理；
- 數學模型和代碼之間的轉化能力不足，有時候難以用代碼實現自己構建的數學模型，還有很大進步空間。
posted on 2024-05-13 18:32 SilverBullet4869 閱讀(63) 評論(0) 收藏 舉報
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