算法系列：如何不使用循环和判断语句实现“打印从1到100之间的数字”

 

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来源：http://stackoverflow.com/questions/4568645/printing-1-to-1000-without-loop-or-conditionals
水平有限，如有翻译不当，欢迎探讨、批评与指正。

 

任务：
不使用循环和条件判断语句“打印从1到100之间的数字”。不要使用 1000 个printf 或者 cout 哦，O(∩_∩)O~。
如果是你，你将怎么用 C 或者 C++ 语言实现呢？

方法一：

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#include <iostream>

template<int N>
struct NumberGeneration
{
static void out(std::ostream& os)
{
NumberGeneration<N-1>::out(os);
os << N << std::endl;
}
};

template<>
struct NumberGeneration<1>
{
static void out(std::ostream& os)
{
os << 1 << std::endl;
}
};

int main()
{
NumberGeneration<1000>::out(std::cout);
}
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译者注：这是利用模板编译时的递归来实现的，会消耗编译时间。存在一个问题就是，不同的编译器对模板递归编译的层数有限制。这个问题，有人跟帖也说了。默认情况下 g++ 的递归深度是 500. 我用 Code::blocks 10.05 和 visual studio 2010 分别进行测试，CB 编译失败，VS2010可成功编译和运行。把参数改成 501 之后（也就是说递归编译层数是500），CB也可以成功编译和运行。

方法二：

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#include<stdio.h>

int b = 1;

int printS()
{
printf("%d\n", b);
b++;
return (1001-b) && printS();
}

int main()
{
printS();
}
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方法三：
OpenMP 版（非命令行方式）：

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#include <iostream>
#include <omp.h>

int main(int argc, char** argv)
{
#pragma omp parallel num_threads(1000)
{
#pragma omp critical
{
std::cout << omp_get_thread_num() << std::endl;
}
}

return 0;
}
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（在VS2010 OpenMP 运行时库下无法执行（64个线程的限制），在linux下可以运行，比如 Inter 编译器）。
下面是一个命令行方式的版本：

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#include <stdio.h>
#include <omp.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
int i = 1;
#pragma omp parallel num_threads(1000)
#pragma omp critical
printf("%d ", i++);
return 0;
}
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译者注：我没有接触过 OpenMP ，不敢妄加揣测。如果有熟悉的朋友可以帮忙测试一下，测试完把结果告诉我一下，不胜感激。

方法四：

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int numbers[501] = {0};

int comp(const void * a, const void * b){
numbers[0]++;
printf("%i\n", numbers[0]);
return 0;
}

int main()
{
qsort(numbers+1,500,sizeof(int),comp);
comp(NULL, NULL);
return 0;
}
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译者注：原帖参数是 51，我想应该是 501。
想搞懂原因，就要去分析这里面的 qsort 是怎么执行的，
假设我们要打印1~5，numbers初始序列应该是：0,0,0,0,0,0，程序中实现的是第一个元素的递增，每次比较的时候，打印第一个元素。也就是说其实打印到那个值，取决于调用 comp 的次数。假设qsort选取第一个元素为轴，那么比较次数应该是 4+3+2=9，加上 main 函数中，qsort执行后的一次 comp 调用，4+3+2+1=10。假如轴的选取不是第一个元素，那么比较次数应该是多少呢？读者自己分析吧。

方法五：

printf("打印从1到100之间的数字");

译者注：这个答案亮，但是谁能说它是错的呢？！

方法六：

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#include <iostream>
#include <stdexcept>
#include <cstdio>

using namespace std;

int main(int arg)
{
try
{

printf("%d\n",arg);
int j=1/(arg-1000);
main(arg+1);
}

catch(...)
{
exit(1);
}
}
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译者注：code::blocks 10.05 不能通过编译（VS2010可以），很显然是因为 exit 的缘故，去掉就可以了。这种方法靠除 0 错引起异常，结束递归，以程序的崩溃而告终，^_^。

方法七：

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#include <iostream>

static int n = 1;
class number
{
public:
number ()
{
std::cout << n++ << std::endl;
}
};

int main(int argc, char* argv[])
{
number X[1000];
return 0;
}
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方法八：

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

static int x(/*@unused@*/ const char * format, ...)
{
exit(0);
}

static void p(int v, int e) {
static int (*a[])(const char *, ...) = { printf, x };
(void)a[v/(e+1)]("%d\n", v);
p(v+1, e);
}

int main(void) {
p(1, 1000);
return 0;
}
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译者注：看似复杂，其实非常简单。a[] 是一个函数指针数组，a[0] = printf ; a[1] = x 。当 v/(e+1) = 0 时，调用 printf 打印数字。当 v/(e+1) = 1 时，调用 x ，跳出递归。

方法九：

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#include <iostream>

using namespace std;

template<int N>
void func()
{
func<N-1>();
cout << N << "\t";
}

template<>
void func<1>()
{
cout << 1 << "\t";
}

int main()
{
func<1000>();
cout << endl;
return 0;
}
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译者注：和方法一有点像是吧？嗯，原理一样，只不过方法一是类模板，方法九是函数模板。

方法十：

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#include <stdio.h>
#define sign(x) (( x >> 31 ) | ( (unsigned int)( -x ) >> 31 ))

void (*actions[3])(int);

void Action0(int n)
{
printf("%d", n);
}

void Action1(int n)
{
int index;
printf("%d\n", n);
index = sign(998-n)+1;
actions[index](++n);
}

int main()
{
actions[0] = &Action0;
actions[1] = 0; //Not used
actions[2] = &Action1;

actions[2](0);

return 0;
}
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方法十一：

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void f(int j)
{
static void (*const ft[2])(int) = { f, exit };

printf("%d\n", j);
ft[j/1000](j + 1);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
f(1);
}
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译者注：此方法和方法八有异曲同工一秒。

方法十二：
C++：

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#include <iostream>
using namespace std;

static int i = 1;
struct a
{
a(){cout<<i++<<endl;}
~a(){cout<<i++<<endl;}
}obj[500];

int main()
{
return 0;
}
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C：

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#include <stdio.h>

#define c1000(x) c5(c5(c5(c4(c2(x)))))
#define c5(x) c4(x) c1(x) //or x x x x x
#define c4(x) c2(c2(x)) //or x x x x
#define c2(x) c1(x) c1(x) //or x x
#define c1(x) x

int main(int i)
{
c1000(printf("%d\n",i++);)
return 0;
}
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一个更简单的版本：

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#include <stdio.h>
#define p10(x) x x x x x x x x x x
int main(int i)
{
p10(p10(p10(printf("%d\n",i++);)))
return 0;
}
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方法十三：

#include <process.h>
int main()
{
system("cmd.exe /c for /l %x in (1, 1, 1000) do echo %x" );
}

译者注：依赖于 Windows 平台，CB不能通过编译，VS2010可正常编译和运行。

方法十四：

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#include <stdio.h>

int i=1;

void x10( void (*f)() )
{
f(); f(); f(); f(); f();
f(); f(); f(); f(); f();
}

void I(){printf("%i ", i++);}
void D(){ x10( I ); }
void C(){ x10( D ); }
void M(){ x10( C ); }

int main(){
M();
}
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方法十五：

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

typedef void(*word)(int);

word words[1024];

void print(int i) {
printf("%d\n", i);
words[i+1](i+1);
}

void bye(int i) {
exit(0);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
words[0] = print;
words[1] = print;
memcpy(&words[2], &words[0], sizeof(word) * 2); // 0-3
memcpy(&words[4], &words[0], sizeof(word) * 4); // 0-7
memcpy(&words[8], &words[0], sizeof(word) * 8); // 0-15
memcpy(&words[16], &words[0], sizeof(word) * 16); // 0-31
memcpy(&words[32], &words[0], sizeof(word) * 32); // 0-63
memcpy(&words[64], &words[0], sizeof(word) * 64); // 0-127
memcpy(&words[128], &words[0], sizeof(word) * 128); // 0-255
memcpy(&words[256], &words[0], sizeof(word) * 256); // 0-511
memcpy(&words[512], &words[0], sizeof(word) * 512); // 0-1023
words[1001] = bye;
words[1](1);
}
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方法十六：

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#include <stdio.h>

int printN(int n) {
printf("%d\n", n);
return 1;
}

int print_range(int low, int high) {
return ((low+1==high) && (printN(low)) ||
(print_range(low,(low+high)/2) && print_range((low+high)/2, high)));
}

int main() {
print_range(1,1001);
}
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方法十七：

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#include<stdio.h>

/* prints number i */
void print1(int i) {
printf("%d\n",i);
}

/* prints 10 numbers starting from i */
void print10(int i) {
print1(i);
print1(i+1);
print1(i+2);
print1(i+3);
print1(i+4);
print1(i+5);
print1(i+6);
print1(i+7);
print1(i+8);
print1(i+9);
}

/* prints 100 numbers starting from i */
void print100(int i) {
print10(i);
print10(i+10);
print10(i+20);
print10(i+30);
print10(i+40);
print10(i+50);
print10(i+60);
print10(i+70);
print10(i+80);
print10(i+90);
}

/* prints 1000 numbers starting from i */
void print1000(int i) {
print100(i);
print100(i+100);
print100(i+200);
print100(i+300);
print100(i+400);
print100(i+500);
print100(i+600);
print100(i+700);
print100(i+800);
print100(i+900);
}

int main() {
print1000(1);
return 0;
}
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方法十八：

printf("1 10 11 100 101 110 111 1000\n");

译者注：亮，你们都懂的！

方法十九：

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#include <stdio.h>
#define Out(i) printf("%d\n", i++);
#define REP(N) N N N N N N N N N N
#define Out1000(i) REP(REP(REP(Out(i))));
int main()
{
int i = 1;
Out1000(i);
return 0;
}
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