实验5 C语言指针应用编程

task1.1

 1 #include <stdio.h>
 2 #define N 5
 3 
 4 void input(int x[], int n);
 5 void output(int x[], int n);
 6 void find_min_max(int x[], int n, int *pmin, int *pmax);
 7 
 8 int main() {
 9     int a[N];
10     int min, max;
11 
12     printf("录入%d个数据:\n", N);
13     input(a, N);
14 
15     printf("数据是: \n");
16     output(a, N);
17 
18     printf("数据处理...\n");
19     find_min_max(a, N, &min, &max);
20 
21     printf("输出结果:\n");
22     printf("min = %d, max = %d\n", min, max);
23 
24     return 0;
25 }
26 
27 void input(int x[], int n) {
28     int i;
29 
30     for(i = 0; i < n; ++i)
31         scanf("%d", &x[i]);
32 }
33 
34 void output(int x[], int n) {
35     int i;
36     
37     for(i = 0; i < n; ++i)
38         printf("%d ", x[i]);
39     printf("\n");
40 }
41 
42 void find_min_max(int x[], int n, int *pmin, int *pmax) {
43     int i;
44     
45     *pmin = *pmax = x[0];
46 
47     for(i = 1; i < n; ++i)
48         if(x[i] < *pmin)
49             *pmin = x[i];
50         else if(x[i] > *pmax)
51             *pmax = x[i];
52 }

函数 find_min_max 实现的功能是找到录入数据中的最大值和最小值

指针变量pmax指向数组x的初始地址即x[0[的地址，pmin指向pmax的地址

task1.2

 1 #include <stdio.h>
 2 #define N 5
 3 
 4 void input(int x[], int n);
 5 void output(int x[], int n);
 6 int *find_max(int x[], int n);
 7 
 8 int main() {
 9     int a[N];
10     int *pmax;
11 
12     printf("录入%d个数据:\n", N);
13     input(a, N);
14 
15     printf("数据是: \n");
16     output(a, N);
17 
18     printf("数据处理...\n");
19     pmax = find_max(a, N);
20 
21     printf("输出结果:\n");
22     printf("max = %d\n", *pmax);
23 
24     return 0;
25 }
26 
27 void input(int x[], int n) {
28     int i;
29 
30     for(i = 0; i < n; ++i)
31         scanf("%d", &x[i]);
32 }
33 
34 void output(int x[], int n) {
35     int i;
36     
37     for(i = 0; i < n; ++i)
38         printf("%d ", x[i]);
39     printf("\n");
40 }
41 
42 int *find_max(int x[], int n) {
43     int max_index = 0;
44     int i;
45 
46     for(i = 1; i < n; ++i)
47         if(x[i] > x[max_index])
48             max_index = i;
49     
50     return &x[max_index];
51 }

函数 find_max 的功能是返回最大的数的地址

可以替换成另一种代码，运行结果仍然正确

task2.1

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <string.h>
 3 #define N 80
 4 
 5 int main() {
 6     char s1[] = "Learning makes me happy";
 7     char s2[] = "Learning makes me sleepy";
 8     char tmp[N];
 9 
10     printf("sizeof(s1) vs. strlen(s1): \n");
11     printf("sizeof(s1) = %d\n", sizeof(s1));
12     printf("strlen(s1) = %d\n", strlen(s1));
13 
14     printf("\nbefore swap: \n");
15     printf("s1: %s\n", s1);
16     printf("s2: %s\n", s2);
17 
18     printf("\nswapping...\n");
19     strcpy(tmp, s1);
20     strcpy(s1, s2);
21     strcpy(s2, tmp);
22 
23     printf("\nafter swap: \n");
24     printf("s1: %s\n", s1);
25     printf("s2: %s\n", s2);
26 
27     return 0;
28 }

数组s1的大小是24

sizeof(s1) 计算的是s1在内存中存放所需要的字节数

strlen(s1) 统计的是s1中字符串的实际长度

不能替换原因：数组s1没有给定长度

line20-22执行后，字符数组s1和s2中的内容是否交换？
实现了交换

task2.2

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <string.h>
 3 #define N 80
 4 
 5 int main() {
 6     char *s1 = "Learning makes me happy";
 7     char *s2 = "Learning makes me sleepy";
 8     char *tmp;
 9 
10     printf("sizeof(s1) vs. strlen(s1): \n");
11     printf("sizeof(s1) = %d\n", sizeof(s1));
12     printf("strlen(s1) = %d\n", strlen(s1));
13 
14     printf("\nbefore swap: \n");
15     printf("s1: %s\n", s1);
16     printf("s2: %s\n", s2);
17 
18     printf("\nswapping...\n");
19     tmp = s1;
20     s1 = s2;
21     s2 = tmp;
22 
23     printf("\nafter swap: \n");
24     printf("s1: %s\n", s1);
25     printf("s2: %s\n", s2);
26 
27     return 0;
28 }

问题1：指针变量s1中存放的是数组数s1的地址，即s1[0]的地址

sizeof(s1) 计算的是指针的长度

strlen(s1) 统计的是s1中字符串的实际长度
问题2：line7代码能否替换成下面的写法？

可以

对比task2_1.c中的line7, 描述二者的语义区别。

原代码是指针直接定义字符串

代码是通过指针间接定义字符串

问题3：line20-line22，交换的是s1，s2的地址值字符串常量"Learning makes me happy"和字符串常量"Learning makes me sleepy"在内存存储单元没有交换

task3

 1 #include <stdio.h>
 2 
 3 #include <stdio.h>
 4 
 5 int main() {
 6     int x[2][4] = {{1, 9, 8, 4}, {2, 0, 4, 9}};
 7     int i, j;
 8     int *ptr1;     // 指针变量，存放int类型数据的地址
 9     int(*ptr2)[4]; // 指针变量，指向包含4个int元素的一维数组
10 
11     printf("输出1: 使用数组名、下标直接访问二维数组元素\n");
12     for (i = 0; i < 2; ++i) {
13         for (j = 0; j < 4; ++j)
14             printf("%d ", x[i][j]);
15         printf("\n");
16     }
17 
18     printf("\n输出2: 使用指向元素的指针变量p间接访问二维数组元素\n");
19     for (ptr1 = &x[0][0], i = 0; ptr1 < &x[0][0] + 8; ++ptr1, ++i) {
20         printf("%d ", *ptr1);
21 
22         if ((i + 1) % 4 == 0)
23             printf("\n");
24     }
25                          
26     printf("\n输出3: 使用指向一维数组的指针变量q间接访问二维数组元素\n");
27     for (ptr2 = x; ptr2 < x + 2; ++ptr2) {
28         for (j = 0; j < 4; ++j)
29             printf("%d ", *(*ptr2 + j));
30         printf("\n");
31     }
32 
33     return 0;
34 }

int (*ptr)[4]; 中，标识符ptr表示的语义是什么？代替数组名字的指针变量
int *ptr[4]; 中，标识符ptr表示的语义是什么？指针数组

task4.1

 1 #include <stdio.h>
 2 #define N 80
 3 
 4 void replace(char *str, char old_char, char new_char); // 函数声明
 5 
 6 int main() {
 7     char text[N] = "c programming is difficult or not, it is a question.";
 8 
 9     printf("原始文本: \n");
10     printf("%s\n", text);
11 
12     replace(text, 'i', '*'); // 函数调用 注意字符形参写法，单引号不能少
13 
14     printf("处理后文本: \n");
15     printf("%s\n", text);
16 
17     return 0;
18 }
19 
20 // 函数定义
21 void replace(char *str, char old_char, char new_char) {
22     int i;
23 
24     while(*str) {
25         if(*str == old_char)
26             *str = new_char;
27         str++;
28     }
29 }

1. 函数 replace 的功能是？将数组text中的i都替换成*
2. line24, 圆括号里循环条件可以改写成 *str != '\0' 吗？不可以

task4.2

 1 #include <stdio.h>
 2 #define N 80
 3 
 4 void str_trunc(char *str, char x);
 5 
 6 int main() {
 7     char str[N];
 8     char ch;
 9 
10     printf("输入字符串: ");
11     gets(str);
12 
13     printf("输入一个字符: ");
14     ch = getchar();
15 
16     printf("截断处理...\n");
17     str_trunc(str, ch);
18 
19     printf("截断处理后的字符串: %s\n", str);
20 
21 }
22 
23 void str_trunc(char *str, char x) {
24     while(*str) {
25         if(*str == x)
26             *str='\0';    
27     str++;
28     }
29    
30     
31 }

task5.1

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <string.h>
 3 void sort(char *name[], int n);
 4 
 5 int main() {
 6     char *course[4] = {"C Program",
 7                        "C++ Object Oriented Program",
 8                        "Operating System",
 9                        "Data Structure and Algorithms"};
10     int i;
11 
12     sort(course, 4);
13 
14     for (i = 0; i < 4; i++)
15         printf("%s\n", course[i]);
16 
17     return 0;
18 }
19 
20 void sort(char *name[], int n) {
21     int i, j;
22     char *tmp;
23 
24     for (i = 0; i < n - 1; ++i)
25         for (j = 0; j < n - 1 - i; ++j)
26             if (strcmp(name[j], name[j + 1]) > 0) {
27                 tmp = name[j];
28                 name[j] = name[j + 1];
29                 name[j + 1] = tmp;
30             }
31 }

task5.2

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <string.h>
 3 void sort(char *name[], int n);
 4 
 5 int main() {
 6     char *course[4] = {"C Program",
 7                        "C++ Object Oriented Program",
 8                        "Operating System",
 9                        "Data Structure and Algorithms"};
10     int i;
11 
12     sort(course, 4);
13     for (i = 0; i < 4; i++)
14         printf("%s\n", course[i]);
15 
16     return 0;
17 }
18 
19 void sort(char *name[], int n) {
20     int i, j, k;
21     char *tmp;
22 
23     for (i = 0; i < n - 1; i++) {
24         k = i;
25         for (j = i + 1; j < n; j++)
26             if (strcmp(name[j], name[k]) < 0)
27                 k = j;
28 
29         if (k != i) {
30             tmp = name[i];
31             name[i] = name[k];
32             name[k] = tmp;
33         }
34     }
35 }

这两种算法实现中，交换的是指针变量的值，还是，内存中字符串的存储位置发生了交换？

算法交换了位置

task6.c

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <string.h>
 3 #define N 5
 4 
 5 int check_id(char *str); // 函数声明
 6 
 7 int main() {
 8     char *pid[N] = {"31010120000721656X",
 9                     "330106199609203301",
10                     "53010220051126571",
11                     "510104199211197977",
12                     "53010220051126133Y"};
13     int i;
14 
15     for (i = 0; i < N; ++i)
16         if (check_id(pid[i])) // 函数调用
17             printf("%s\tTrue\n", pid[i]);
18         else
19             printf("%s\tFalse\n", pid[i]);
20 
21     return 0;
22 }
23 
24 // 函数定义
25 // 功能: 检查指针str指向的身份证号码串形式上是否合法。
26 // 形式合法，返回1，否则，返回0
27 int check_id(char *str) {
28     int i,t;
29     t=1;
30     for (i=0;i<18;i++)
31     {if(strlen(str)!=18)
32      {
33          t= 0;
34          break;}
35      if((*(str+i)<48)||(*(str+i)>57))
36        {
37          if(*(str+i)!='X') 
38         {
39           t= 0;
40           break;
41          }}
42     
43     }
44     return t;
45 }

task7.c

 1 #include <stdio.h>
 2 #define N 80
 3 void encoder(char *str); // 函数声明
 4 void decoder(char *str); // 函数声明
 5 
 6 int main() {
 7     char words[N];
 8 
 9     printf("输入英文文本: ");
10     gets(words);
11 
12     printf("编码后的英文文本: ");
13     encoder(words); // 函数调用
14     printf("%s\n", words);
15 
16     printf("对编码后的英文文本解码: ");
17     decoder(words); // 函数调用
18     printf("%s\n", words);
19 
20     return 0;
21 }
22 
23 /*函数定义
24 功能：对s指向的字符串进行编码处理
25 编码规则：
26 对于a~z或A~Z之间的字母字符，用其后的字符替换; 其中，z用a替换，Z用A替换
27 其它非字母字符，保持不变
28 */
29 void encoder(char *str) {
30     int i;
31     for(i=0;i<N;i++)
32     {
33     {if(*(str+i)>='a'&&*(str+i)<='z')
34     {
35     if(*(str+i)=='z')
36       *(str+i)='a';
37     else *(str+i)=*(str+i)+1;}
38     if (*(str+i)>='A'&&*(str+i)<='Z')
39     {
40     if(*(str+i)=='Z')
41        *(str+i)='A';
42        else  *(str+i)=*(str+i)+1;}
43     
44      } 
45 }}
46 
47 /*函数定义
48 功能：对s指向的字符串进行解码处理
49 解码规则：
50 对于a~z或A~Z之间的字母字符，用其前面的字符替换; 其中，a用z替换，A用Z替换
51 其它非字母字符，保持不变
52 */
53 void decoder(char *str) {
54     int i;
55     for(i=0;i<N;i++)
56     {if(*(str+i)>='a'&&*(str+i)<='z')
57     {
58     if(*(str+i)=='a')
59       *(str+i)='z';
60       else *(str+i)=*(str+i)-1;}
61     if (*(str+i)>='A'&&*(str+i)<='Z')
62     {
63     if(*(str+i)=='A')
64        *(str+i)='Z';
65        else 
66        *(str+i)=*(str+i)-1;}
67     
68     
69      } 
70 }