实验4

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.

 

• 一维数组 x 在内存中连续存放；x 和 &x [0] 的值相同，都表示数组首地址。
• 二维数组 x 在内存中按行连续存放；x、x [0]、&x [0][0] 的值相同；x [0] 和 x [1] 相差 16 字节（4 个 int），表示一行元素占用的总字节数。

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.

1. 形参：int x[]；实参：直接写数组名x。
2. input 函数：输入 n 个整数到数组。
    
   compute 函数：去掉一个最高分、一个最低分，求剩余数的平均值。

 

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.

1. 形参：int x[][N]；实参：直接写数组名x。
2. 二维数组作形参时，第二维大小不能省略，写成x[][]会编译报错。
3. output 函数：按行列输出 n×n 矩阵。
    
   init 函数：把矩阵所有元素赋值为指定 value。

 

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

 先计算标准幻和 n(n²+1)/2*，再依次检查：

 

1. 累加每行元素和，判断是否等于幻和；
2. 累加每列元素和，判断是否等于幻和；
3. 累加主对角线与副对角线元素和，判断是否等于幻和；
4. 检查矩阵元素是否为 1~n² 且不重复。
    
   所有条件均满足则为魔方矩阵，返回 1；任一不满足则返回 0。

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

 从数字 1 开始依次遍历，分别计算当前数的平方与立方，把结果的每一位数字存入数组并标记出现次数。遍历完成后检查：数字0~9 是否各出现且仅出现 1 次，无重复、无遗漏。满足条件就输出该数并结束程序；不满足则继续检查下一个数，直到找到符合条件的数字为止。

实验总结
通过本次 C 语言数组应用编程实验，我熟练掌握了一维数组与二维数组的定义、初始化、输入输出及内存存储特点，理解了数组在内存中连续存放的核心特性。同时掌握了数组作为函数参数的传递规则明确一维、
二维数组形参与实参的写法差异，知道二维数组形参第二维不可省略。