实验4

实验任务1

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#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;
}

###运行结果

问题1：一维数组x在内存中是否连续存放？x和&x[0]的值相同吗？
是连续存放，x和x[0]的值相同。
问题2：二维数组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？
二维数组x在内存中按行优先连续存放，x、x[0]和&x[0][0]的值相同，都指向第一个元素，x[0]和x[1]相差一行字节数。

实验任务2

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#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;
}

运行结果

问题1：一维数组作为参数时（以 input 函数为例），形参、实参书写形式分别是什么？
形参为 int x[] 或 int *x，实参直接写数组名 x（如 input(x, n)）
问题2：函数 input 的功能是？函数 compute 的功能是？
input 函数的功能是从标准输入读取 n 个整数，依次存入数组 x，compute 函数的功能是计算去掉最大值和最小值后的平均值

实验任务3

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#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;
}

###运行结果

问题1：两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？
形参 void output（int x[][n],int n）,实参 output（x,n）
问题2：两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）
不能省略，编译器需要知道每行有多少元素来确定x的地址
问题3：函数 output 的功能是？函数 init 的功能是？
输出一个二位方阵。将n阶方阵赋值为指定value

实验任务4

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#include <stdio.h>
#define N 100

int 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);        // 函数调用
        ans = median(x, n); // 函数调用
        printf("ans = %g\n\n", ans);
    }

    return 0;
}
int input(int x[], int n) {
    int i;
    for (i = 0; i < n; ++i) {
        scanf("%d", &x[i]);
    }
}

double median(int x[], int n) {
    int temp;
    int i, j;
    for ( i = 0; i < n; ++i) {
        for (j = i + 1; j < n; ++j) {
            if (x[i] > x[j]) {
                temp = x[j];
                x[j] = x[i];
                x[i] = temp;
            }
        }
    }
    if (n % 2 == 1)
        return x[n / 2];
    else
        return (double)(x[n / 2 - 1] + x[n / 2]) / 2;
}

### 运行结果

实验任务5

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#include <stdio.h>
#define N 100

// 函数声明
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("输入n: "); 
    scanf_s("%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;
}

// 函数定义
// 功能: 输入一个n*n的矩阵x
void input(int x[][N], int n) {
    int i, j;
    
    for (i = 0; i < n; ++i) {
        for (j = 0; j < n; ++j)
            scanf_s("%d", &x[i][j]);
    }
}

// 函数定义
// 功能: 输出一个n*n的矩阵x
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 i, j, y[N][N];

    for (i = 0; i < n; ++i) {
        for (j = 0; j < n; ++j) {
            y[i][j] = x[i][j];
        }
    }
    for (i = 0; i < n; ++i) {
        for (j = 0; j < n; ++j) {
            if (j == 0)
                x[i][j] = y[i][n - 1];
            else
                x[i][j] = y[i][j - 1];
        }
    }
}

运行结果

实验任务6

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#include <stdio.h>
#define N 100
void dec_to_n(int x, int n); // 函数声明

int main() {
    int x;

    while(printf("输入十进制整数: "), scanf_s("%d", &x) != EOF) {
        dec_to_n(x, 2);  // 函数调用: 把x转换成二进制输出
        dec_to_n(x, 8);  // 函数调用: 把x转换成八进制输出
        dec_to_n(x, 16); // 函数调用: 把x转换成十六进制输出

        printf("\n");
    }

    return 0;
}

void dec_to_n(int x, int n) {
    int y[N],cont,r,i;
    char z[N] = "ABCDEF";

    cont=0;
    i = 0;

    while (x != 0) {
        r = x % n;
        x = x / n;
        y[cont] = r;
        cont = cont + 1;
    }
    if (n == 16) {
        for (i = cont - 1; i >= 0; --i) {
            if (y[i] > 9)
                printf("%c", z[y[i] - 10]);
            else
                printf("%d", y[i]);
        }
        printf("\n");
    }
    else {
        for (i = cont - 1; i >= 0; --i)
            printf("%d", y[i]);
        printf("\n");
    }
}

运行结果

实验任务7

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#include <stdio.h>
#define N 100

// 函数声明
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_s("%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 i, j;
    long long sum1=0,sum2=0,sum3,sum4;
    long long y=0, z=0,m=0;
    for (i = 0; i < n; ++i) {
        sum3 = 0;
        for (j = 0; j < n; ++j) {
            if (i == j)
                sum1 += x[i][j];
            if(i==n-1-j)
                sum2 += x[i][j];
            sum3 += x[i][j];
        }
        if (i > 0 && y != sum3)
            return 0;
        y = sum3;
    }
    if (sum1 != sum2)
        return 0;
    for (j = 0; j < n; ++j) {
        sum4 = 0;
        for ( i = 0; i < n; ++i) {
            sum4 += x[i][j];
        }
        if (j > 0 && z != sum4)
            return 0;
        z = sum4;
    }
	m=n*(n*n+1)/2;
    if (sum1 == m && y == m && z == m)
        return 1;
	else
		return 0;
}

运行结果

算法思路

在每行求和的同时累加两条对角线上的元素，并确保所有行的和都相等；然后遍历每一列，确保所有列的和也相等且等于行的和；最后判断行和、列和及两条对角线的和是否都等于幻和公式计算出的值。若全部相等，则为魔方矩阵。