实验4 C语言数组应用编程
实验任务1
1.源代码
#include <stdio.h>
#define N 4
#define M 2
void test1() {
int x[N] = { 1, 9, 8, 4 };
int i;
// 输出数组x占用的内存字节数
printf("sizeof(x) = %d\n", sizeof(x));
// 输出每个元素的地址、值
for (i = 0; i < N; ++i)
printf("%p: %d\n", &x[i], x[i]);
// 输出数组名x对应的值
printf("x = %p\n", x);
}
void test2() {
int x[M][N] = { {1, 9, 8, 4}, {2, 0, 4, 9} };
int i, j;
// 输出二维数组x占用的内存字节数
printf("sizeof(x) = %d\n", sizeof(x));
// 输出每个元素的地址、值
for (i = 0; i < M; ++i)
for (j = 0; j < N; ++j)
printf("%p: %d\n", &x[i][j], x[i][j]);
printf("\n");
// 输出二维数组名x, 以及，x[0], x[1]的值
printf("x = %p\n", x);
printf("x[0] = %p\n", x[0]);
printf("x[1] = %p\n", x[1]);
printf("\n");
}
int main() {
printf("测试1: int型一维数组\n");
test1();
printf("\n测试2: int型二维数组\n");
test2();
return 0;
}
2.运行结果
3.Q&A
Q1:一维数组x在内存中是否连续存放？x和&x[0]的值相同吗？
A1:一维数组在内存中连续存放。x和&x[0]的值相同，都代表该一维数组在内存中的首地址.
Q2:二维数组x在内存中是否按行连续存放？x、x[0]和&x[0][0]的值相同吗？x[0]和x[1]相差多少？该差值的含义是什么？
A2:二维数组在内存中是按行连续存放的。x、x[0]和 &x[0][0]在数值上相同，指向二维数组的首地址。x[0]和x[1]相差16字节。差值的含义是二维数组中一整行元素所占用的总内存字节数。
实验任务2
1.源代码
#include <stdio.h>
#define N 100
// 函数声明
void input(int x[], int n);
double compute(int x[], int n);
int main() {
int x[N];
int n, i;
double ans;
while (printf("Enter n: "), scanf("%d", &n) != EOF) {
input(x, n);
// 函数调用
ans = compute(x, n);
// 函数调用
printf("ans = %.2f\n\n", ans);
}
return 0;
}
// 函数定义
void input(int x[], int n) {
int i;
for (i = 0; i < n; ++i)
scanf("%d", &x[i]);
}
// 函数定义
double compute(int x[], int n) {
int i, high, low;
double ans;
high = low = x[0];
ans = 0;
for (i = 0; i < n; ++i) {
ans += x[i];
if (x[i] > high)
high = x[i];
else if (x[i] < low)
low = x[i];
}
ans = (ans - high - low) / (n - 2);
return ans;
}
2.运行结果
3.Q&A
Q1:一维数组作为参数时（以input 函数为例），形参、实参书写形式分别是什么？
A1:形参书写形式为int x[]。实参书写形式直接写数组名 x
Q2:函数input的功能是？函数compute的功能是？
A2:input 的功能是从键盘读取n个整数存入一维数组 x 中。compute的功能是计算数组中去掉一个最高值和一个最低值后，剩余元素的平均值。
实验任务3
1.源代码
#include <stdio.h>
#define N 100
// 函数声明
void output(int x[][N], int n);
void init(int x[][N], int n, int value);
int main() {
int x[N][N];
int n, value;
while (printf("Enter n and value: "), scanf("%d%d", &n, &value) != EOF) {
init(x, n, value); // 函数调用
output(x, n);
// 函数调用
printf("\n");
}
return 0;
}
// 函数定义
void output(int x[][N], int n) {
int i, j;
for (i = 0; i < n; ++i) {
for (j = 0; j < n; ++j)
printf("%d ", x[i][j]);
printf("\n");
}
}
// 函数定义
void init(int x[][N], int n, int value) {
int i, j;
for (i = 0; i < n; ++i)
for (j = 0; j < n; ++j)
x[i][j] = value;
}
2.运行结果
3.Q&A
Q1:两维数组作为函数参数时（以函数output为例），形参、实参书写形式分别是什么？
A1:形参书写形式为int x[][N]。实参书写形式直接写数组名 x
Q2:两维数组作为函数形参时，第二维大小能省略吗？（以函数output为例，试着把形参x[][N]写成x[][]，编译代码，观察编译器是否报错）
A2:不能省略。如果写成[][]，编译器会报错，因为C语言编译器需要知道二维数组每一行的长度，才能在内存中正确计算并定位元素的偏移地址。
Q3:函数output的功能是？函数init的功能是？
A3:output的功能是以矩阵形式按行输出一个NN的二维数组。init 的功能是将一个NN二维数组中的所有元素都初始化为指定的value值。
实验任务4
1.源代码
#include <stdio.h>
#define N 100
void input(int x[], int n);
double median(int x[], int n);
int main() {
int x[N];
int n;
double ans;
while (printf("Enter n: "), scanf("%d", &n) != EOF) {
input(x, n);
ans = median(x, n);
printf("ans = %g\n\n", ans);
}
return 0;
}
void input(int x[], int n) {
for (int i = 0; i < n; i++) {
scanf("%d", &x[i]);
}
}
double median(int x[], int n) {
int i, j, temp;
for (i = 0; i < n - 1; i++) {
for (j = 0; j < n - 1 - i; j++) {
if (x[j] > x[j + 1]) {
temp = x[j];
x[j] = x[j + 1];
x[j + 1] = temp;
}
}
}
if (n % 2 != 0) {
return x[n / 2];
}
else {
return (x[n / 2 - 1] + x[n / 2]) / 2.0;
}
}
2.运行结果
实验任务5
1.源代码
#include <stdio.h>
#define N 100
void input(int x[][N], int n);
void output(int x[][N], int n);
void rotate_to_right(int x[][N], int n);
int main() {
int x[N][N];
int n;
printf("Enter n: ");
scanf("%d", &n);
input(x, n);
printf("原始矩阵:\n");
output(x, n);
rotate_to_right(x, n);
printf("变换后矩阵:\n");
output(x, n);
return 0;
}
void input(int x[][N], int n) {
int i, j;
for (i = 0; i < n; ++i) {
for (j = 0; j < n; ++j) {
scanf("%d", &x[i][j]);
}
}
}
void output(int x[][N], int n) {
int i, j;
for (i = 0; i < n; ++i) {
for (j = 0; j < n; ++j) {
printf("%4d", x[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
void rotate_to_right(int x[][N], int n) {
int temp[N];
int i, j;
for (i = 0; i < n; i++) {
temp[i] = x[i][n - 1];
}
for (j = n - 1; j > 0; j--) {
for (i = 0; i < n; i++) {
x[i][j] = x[i][j - 1];
}
}
for (i = 0; i < n; i++) {
x[i][0] = temp[i];
}
}
2.运行结果
实验任务6
1.源代码
#include <stdio.h>
#define N 100
void dec_to_n(int x, int n);
int main() {
int x;
while (printf("输入十进制整数:"), scanf("%d", &x) != EOF) {
dec_to_n(x, 2);
dec_to_n(x, 8);
dec_to_n(x, 16);
printf("\n");
}
return 0;
}
void dec_to_n(int x, int n) {
char result[N];
int count = 0;
if (x == 0) {
printf("0\n");
return;
}
while (x > 0) {
int rem = x % n;
if (rem < 10) {
result[count] = rem + '0';
}
else {
result[count] = rem - 10 + 'A';
}
count++;
x = x / n;
}
for (int i = count - 1; i >= 0; i--) {
printf("%c", result[i]);
}
printf("\n");
}
2.运行结果
实验任务7
1.源代码
#include <stdio.h>
#define N 100
void input(int x[][N], int n);
void output(int x[][N], int n);
int is_magic(int x[][N], int n);
int main() {
int x[N][N];
int n;
while (printf("输入n:"), scanf("%d", &n) != EOF) {
printf("输入方阵:\n");
input(x, n);
printf("输出方阵:\n");
output(x, n);
if (is_magic(x, n))
printf("是魔方矩阵\n\n");
else
printf("不是魔方矩阵\n\n");
}
return 0;
}
void input(int x[][N], int n) {
int i, j;
for (i = 0; i < n; ++i) {
for (j = 0; j < n; ++j) {
scanf("%d", &x[i][j]);
}
}
}
void output(int x[][N], int n) {
int i, j;
for (i = 0; i < n; ++i) {
for (j = 0; j < n; ++j) {
printf("%4d", x[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
int is_magic(int x[][N], int n) {
int target = n * (n * n + 1) / 2;
int sum_diag1 = 0, sum_diag2 = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
int sum_row = 0, sum_col = 0;
for (int j = 0; j < n; j++) {
sum_row += x[i][j];
sum_col += x[j][i];
}
if (sum_row != target || sum_col != target) {
return 0;
}
sum_diag1 += x[i][i];
sum_diag2 += x[i][n - 1 - i];
}
if (sum_diag1 != target || sum_diag2 != target) {
return 0;
}
return 1;
}
2.运行结果
3.算法思路
首先计算n阶魔方矩阵的标准幻和公式n(n^2+1)/2得到目标值。然后使用循环遍历矩阵，分别累加求出每行、每列以及两条对角线的元素之和。若发现其中任意一个和不等于该目标值，则立刻返回0表示不是魔方矩阵。若所有检查均通过则返回1。
实验任务8
1.源代码
#include <stdio.h>
int main() {
long long int i, sq, cu;
for (i = 1; ; i++) {
sq = i * i;
cu = i * i * i;
int counts[10] = { 0 };
int total_digits = 0;
int valid = 1;
long long int temp;
temp = sq;
while (temp > 0) {
counts[temp % 10]++;
total_digits++;
temp /= 10;
}
temp = cu;
while (temp > 0) {
counts[temp % 10]++;
total_digits++;
temp /= 10;
}
if (total_digits > 10) {
break;
}
if (total_digits == 10) {
for (int k = 0; k < 10; k++) {
if (counts[k] != 1) {
valid = 0;
break;
}
}
if (valid) {
printf("Found: %lld\n", i);
printf("Square: %lld\n", sq);
printf("Cube: %lld\n", cu);
break;
}
}
}
return 0;
}
2.运行结果
3.算法思路
通过循环结构从小到大遍历整数。利用取余和整除分离出该数平方和立方的每一位数字，同时用一个长度为10的数组counts记录0~9各数字出现的频次，并累加总位数。一旦总位数超过10就终止循环。若总位数等于10且counts中每个数字恰好为1，即为所求。
浙公网安备 33010602011771号