高级语言程序第六次作业

这个作业属于哪个课程	2025高级语言程序设计 (福州大学)
这个作业的要求在哪里	高级语言程序设计课程第六次个人作业
学号	102300317
姓名	李东阳

（1）设计一个按值传递和按地址传递呈现不同效果的程序。

（2）编写函数fun(int m, int *k, int xx[])，将小于整数m的非素数存入xx数组中，个数由k返回。

（3）编写函数，将长度为n的字符串从第m个字符开始的全部字符复制成另一个字符串。

（4）编写函数用冒泡法将数组按从小到大的顺序排列。

（5）将n个整数按输入顺序的逆序排列，要求应用带指针参数的函数实现。

（6）写一个函数打印arr数组的内容，不使用数组下标，使用指针。

（7）编写程序，分别找出多个n×m数组的最大值、最小值，并输出两个值的下标。

（8）判断上三角矩阵。上三角矩阵指主对角线以下的元素都为0的矩阵；主对角线为从矩阵的左上角至右下角的连线。本题要求编写程序，判断一个给定的方阵是否上三角矩阵。

（9）给定一个按升序排列的二维数组，编写一个函数来判断目标值是否存在于数组中。数组是一个m x n的矩阵，可使用算法快速查询。

（10）编写一个函数，输入一个整数，将其分解为两个质数之和。提示：函数可以声明为int split(int n, int *a, int *b)。n作为传入参数，a和b作为传出参数。若无法分解返回0，可以分解则返回1。

（11） 编写函数void shift(char* s, int n)，请原地将字符串s循环左移n次。例如，字符串“hello”左移3次得到“lohel”。

（12）写一个程序读入一个二维整型数组并判断它是否为魔方矩阵。在魔方阵中，所有的行、列和对角线都拥有相同的和。

（13）利用指针，判断两个字符串是否相等。忽略大小写。例如，输入 “hello”和”hELlO”，认为它们是相等的。返回值：1表示相等。0表示不同)。

（14）定义一个一维数组和二维数组，按顺序打印出数组中每个元素的地址。

（15）设计一个分别使用数组名和指针引用数组元素的程序。

思考

1. 指针与内存管理
   核心理解
   指针是C语言的灵魂，它直接操作内存地址，提供了高效的数据访问方式。
   关键收获

• 按值传递 vs 按地址传递：按值传递创建副本，不影响原数据；按地址传递直接修改原数据
• 指针运算：ptr++移动的是整个数据类型的大小，而非单个字节
• 数组名本质：数组名是首元素地址的常量指针（arr ≡ &arr[0]）

重要认知
c
// 这两种访问方式是等价的
arr[i] ≡ *(arr + i)
&arr[i] ≡ arr + i

2. 字符串处理技巧
   核心算法
   三步反转法用于字符串循环移位：
   c
   void shift(char *s, int n) {
   reverse(s, 0, n-1); // 反转前n个
   reverse(s, n, len-1); // 反转剩余
   reverse(s, 0, len-1); // 整体反转
   }

重要细节

• 字符串必须以'\0'结尾
• 指针移动时要注意边界检查
• 忽略大小写比较时使用tolower()/toupper()

3. 数组与矩阵操作
   多维数组理解
   二维数组在内存中仍然是线性存储的：
   c
   matrix[i][j] ≡ *(matrix + i * cols + j)

算法优化

• 二分查找应用于有序二维数组时，可以将其视为一维数组
• 魔方矩阵检查需要验证行、列、对角线之和相等
• 上三角矩阵只需检查主对角线以下的元素

4. 质数相关算法
   c
   int is_prime(int num) {
   if (num <= 1) return 0;
   if (num == 2) return 1;
   if (num % 2 == 0) return 0;

   // 只需检查到sqrt(num)，且跳过偶数
   for (int i = 3; i <= sqrt(num); i += 2) {
   if (num % i == 0) return 0;
   }
   return 1;
   }

哥德巴赫猜想应用
将偶数分解为两个质数之和，只需检查到n/2即可。
5. 编程范式与最佳实践
函数设计原则
单一职责：每个函数只完成一个明确的任务
明确接口：参数和返回值意义明确
错误处理：考虑边界情况和异常输入

指针使用规范
c
// 好的实践：明确指针用途
void fun(int m, int *k, int xx[]) // k: 输出参数，xx: 输出数组
int split(int n, int *a, int *b) // a,b: 输出参数

6. 重要技术点总结
   内存地址理解

• 一维数组元素地址连续
• 二维数组按行优先存储
• 指针运算基于数据类型大小

测试策略
c
// 应测试各种边界情况

• 空数组/空字符串
• 单个元素
• 最大值/最小值
• 已排序/逆序数据

7. 性能与可读性平衡
   性能优化

• 避免不必要的函数调用
• 减少循环嵌套层数
• 使用局部变量代替重复计算

代码可读性

• 有意义的变量名和函数名
• 适当的注释说明算法思路
• 合理的代码结构和缩进

总结
通过这些编程练习，我深刻体会到C语言的强大和灵活。指针提供了直接操作内存的能力，但也要求程序员对内存管理有清晰的认识。良好的编程习惯、严谨的边界检查、合理的算法选择是编写高质量C程序的关键。
C语言的学习是一个循序渐进的过程，从语法基础到底层原理，每一步都需要扎实掌握。这些练习不仅巩固了基础知识，更重要的是培养了系统思维和问题分解的能力，这是编程能力的核心所在。