实验4_C语言数组应用编程
任务1:
#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; }
问题 1：
int 型一维数组 x 在内存中是连续存放的。在 test1 函数中，通过打印每个元素的地址可以看出，地址是连续递增的。
数组名 x对应的值和 &x[0]是一样的。在 test1 函数中，打印 x 的值和 &x[0] 的值，结果相同，都指向数组的首地址。
问题 2：
int 型二维数组 x 在内存中是 “按行连续存放” 的。从打印每个元素的地址可以看出，先按行遍历，地址是连续递增的。
数组名 x的值、x[0]、&x[0][0]在字面上的值是一样的，都指向二维数组的首地址。
x[0]和 x[1]相差 4 * N个字节（假设 int 型占 4 个字节）。这个差值的意义是代表了第一行和第二行的间隔，即一行元素所占用的内存空间大小。因为二维数组在内存中是按行连续存放的，所以这个差值正好是一行的字节数。
任务2：
#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; }
函数input的功能：
这个函数用于接收用户输入的n个整数，并将这些整数存储到给定的整数数组x中。它通过一个循环，逐个读取用户输入的整数，并将其存储到数组的相应位置。
函数compute的功能：
这个函数用于计算给定整数数组中去掉最大值和最小值后的平均值。它首先假设数组的第一个元素为最大值和最小值的初始值，然后遍历数组，更新最大值high和最小值low，同时累加数组中的所有元素到ans。遍历结束后，从总和中减去最大值和最小值，再除以数组长度减 2（去掉最大值和最小值后的元素个数），最后返回这个平均值。
任务3：
#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; }
问题 1：
两维数组作为函数形参时，第一维的大小可以省略，第二维的大小不能省略。因为在传递二维数组时，实际上传递的是指向数组首元素的指针，而编译器需要知道第二维的大小以便正确地访问数组元素。
问题 2：
函数 output 的功能是输出二维数组 x 的内容。它通过两层循环遍历二维数组的每一个元素，并以特定的格式输出每个元素的值，每行输出完一个元素后输出一个空格，每行输出完所有元素后输出一个换行符。
函数 init 的功能是初始化二维数组 x。它通过两层循环遍历二维数组的每一个元素，并将每个元素都初始化为给定的 value 值。
任务4：
#include <stdio.h> #define N 100 // 函数声明 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); // 函数调用 ans = median(x, n); // 函数调用 printf("ans = %g\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]); } } double median(int x[], int n) { int temp; int i, j; // 排序 for (i = 0; i < n - 1; i++) { for (j = 0; j < n - i - 1; j++) { if (x[j] > x[j + 1]) { temp = x[j]; x[j] = x[j + 1]; x[j + 1] = temp; } } } if (n % 2 == 1) { return x[n / 2]; } else { return (x[n / 2 - 1] + x[n / 2]) / 2.0; } }
任务5：
#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("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; } // 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("%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"); } } // 函数 rotate_to_right 定义 // 功能: 把一个 n*n 的矩阵 x，每一列向右移, 最右边被移出去的一列绕回左边 void rotate_to_right(int x[][N], int n) { int temp; int i; for (i = 0; i < n; i++) { temp = x[i][n - 1]; int j; for (j = n - 1; j > 0; j--) { x[i][j] = x[i][j - 1]; } x[i][0] = temp; } }
任务6：
#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("%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; } // 函数定义 // 功能: 把十进制数 x 转换成 n 进制，打印输出 void dec_to_n(int x, int n) { int stack[N]; int top = 0; while (x > 0) { stack[top++] = x % n; x /= n; } if (top == 0) { stack[top++] = 0; } while (top > 0) { int digit = stack[--top]; if (digit < 10) { printf("%d", digit); } else { printf("%c", digit - 10 + 'A'); } } printf("\n"); }
任务7：
#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; } // 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("%d", &x[i][j]); } } // 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"); } } // 功能: 判断一个 n 阶方阵是否为魔方矩阵，如果是，返回 1，否则，返回 0 int is_magic(int x[][N], int n) { int sum = 0; int i; // 计算第一行的和作为基准和 for (i = 0; i < n; i++) { sum += x[0][i]; } // 检查每行的和是否等于基准和 for (i = 1; i < n; i++) { int rowSum = 0; int j; for (j = 0; j < n; j++) { rowSum += x[i][j]; } if (rowSum!= sum) { return 0; } } // 检查每列的和是否等于基准和 for (i = 0; i < n; i++) { int colSum = 0; int j; for (j = 0; j < n; j++) { colSum += x[j][i]; } if (colSum!= sum) { return 0; } } // 检查主对角线的和是否等于基准和 int diagSum1 = 0; for (i = 0; i < n; i++) { diagSum1 += x[i][i]; } if (diagSum1!= sum) { return 0; } // 检查副对角线的和是否等于基准和 int diagSum2 = 0; for (i = 0; i < n; i++) { diagSum2 += x[i][n - 1 - i]; } if (diagSum2!= sum) { return 0; } return 1; }
任务8：
#include <stdio.h> int isUniqueDigits(int num) { int digits[10] = {0}; int square = num * num; int cube = num * num * num; while (square > 0) { digits[square % 10]++; square /= 10; } while (cube > 0) { digits[cube % 10]++; cube /= 10; } for (int i = 0; i < 10; i++) { if ((i == 0 && digits[i] == 0) || (i > 0 && digits[i]!= 1)) { return 0; } } return 1; } int main() { int num = 1; while (1) { if (isUniqueDigits(num)) { printf("%d\n", num); break; } num++; } return 0; }
