四月十三日实验

实验一：

task1_1.c

#include <stdio.h>
#define N 4

int main() {
    int a[N] = {2, 0, 2, 3};          
    char b[N] = {'2', '0', '2', '3'}; 
    int i;

    printf("sizeof(int) = %d\n", sizeof(int));
    printf("sizeof(char) = %d\n", sizeof(char));
    printf("\n");

    // 输出int型数组a中每个元素的地址、值 
    for (i = 0; i < N; ++i)
        printf("%p: %d\n", &a[i], a[i]);

    printf("\n");

    // 输出char型数组b中每个元素的地址、值 
    for (i = 0; i < N; ++i)
        printf("%p: %c\n", &b[i], b[i]);
    
    printf("\n");
    
    // 输出数组名a和b对应的值 
    printf("a = %p\n", a); 
    printf("b = %p\n", b); 

    return 0;
}

实验图片：

问题回答：

1. int型数组a，在内存中是连续存放的。每个元素占用4个字节单元。

2. char型数组b，在内存中是连续存放的。每个元素占用1个字节1单元。

3. 一样；一样。

task1_2.c

#include <stdio.h>
#define N 2
#define M 3

int main() {
    int a[N][M] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
    char b[N][M] = {{'1', '2', '3'}, {'4', '5', '6'}};
    int i, j;

    // 输出int型二维数组a中每个元素的地址、值 
    for (i = 0; i < N; ++i)
        for (j = 0; j < M; ++j)
            printf("%p: %d\n", &a[i][j], a[i][j]);
    
    printf("\n");

    // 输出int型二维数组名a, 以及，a[0], a[1]的值
    printf("a = %p\n", a);
    printf("a[0] = %p\n", a[0]);
    printf("a[1] = %p\n", a[1]);
    printf("\n");


    // 输出char型二维数组b中每个元素的地址、值
    for (i = 0; i < N; ++i)
        for (j = 0; j < M; ++j)
            printf("%p: %c\n", &b[i][j], b[i][j]);
    printf("\n");

    // 输出char型二维数组名b, 以及，b[0], b[1]的值
    printf("b = %p\n", b);
    printf("b[0] = %p\n", b[0]);
    printf("b[1] = %p\n", b[1]);
    printf("\n");

    return 0;
}

实验图片：

问题回答：

1. int型二维数组a，在内存中是“按行连续存放”的。每个元素占用4个内存字节单元。

2. int型二维数组a，数组名a的值和&a[0][0]的值，在数字字面值上，是一样的。

3. char型二维数组b，在内存中是“按行连续存放”的。每个元素占用1个字节单元。

4. char型二维数组b，数组名b的值和&b[0][0]的值，在数字字面上，是一样的。

5. 对于二维数组，观察a[0]，a[1]的值，和b[0]，b[1]的值，发现： 两行首元素地址之差 / 类型大小 = 列元素个数。

实验二：

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

#define N 80

void swap_str(char s1[N], char s2[N]);
void test1();
void test2();

int main() {
    printf("测试1: 用两个一维维数组，实现两个字符串交换\n");
    test1();

    printf("\n测试: 用二维数组，实现两个字符串交换\n");
    test2();

    return 0;
}

void test1() {
    char views1[N] = "hey, C, I hate u.";
    char views2[N] = "hey, C, I love u.";

    printf("交换前: \n");
    puts(views1);
    puts(views2);

    swap_str(views1, views2);

    printf("交换后: \n");
    puts(views1);
    puts(views2);
}

void test2() {
    char views[2][N] = {"hey, C, I hate u.", "hey, C, I love u."};

    printf("交换前: \n");
    puts(views[0]);
    puts(views[1]);

    swap_str(views[0], views[1]);

    printf("交换后: \n");
    puts(views[0]);
    puts(views[1]);
}

void swap_str(char s1[N], char s2[N]) {
    char tmp[N];

    strcpy(tmp, s1);
    strcpy(s1, s2);
    strcpy(s2, tmp);
}

实验图片：

问题回答：在一维数组操作中，只有将数组名作为函数参数，即“传地址”才能实现数组内容互换。因此不需要添加方括号；在二维数组中，由于没有其它数组参与交换，即交换只在本数组内进行，因此只需将数组元素作为函数参数来实现元素交换即可。因此不需要添加方括号。

实验三：

task3_1.c

#include <stdio.h>

#define N 80

int count(char x[]);

int main() {
    char words[N+1];
    int n;

    while(gets(words) != NULL) {
        n = count(words);
        printf("单词数: %d\n\n", n);
    }

    return 0;
}

int count(char x[]) {
    int i;
    int word_flag = 0;  // 用作单词标志，一个新单词开始，值为1；单词结束，值为0
    int number = 0;  // 统计单词个数

    for(i = 0; x[i] != '\0'; i++) {
        if(x[i] == ' ')
            word_flag = 0;
        else if(word_flag == 0) {
            word_flag = 1;
            number++;
        }
    }

    return number;
}

实验图片：

task3_2.c

#include <stdio.h>
#define N 1000

int main() {
    char line[N];
    int word_len;   // 记录当前单词长度
    int max_len;    // 记录最长单词长度
    int end;        // 记录最长单词结束位置
    int i;

    while(gets(line) != NULL) {
        word_len = 0;
        max_len = 0;
        end = 0;

        i = 0;
        while(1) {
            // 跳过连续空格
            while(line[i] == ' ') {
                word_len = 0;  // 单词长度置0，为新单词统计做准备
                i++;
            }

            // 在一个单词中，统计当前单词长度
            while(line[i] != '\0' && line[i] != ' ') {
                word_len++;
                i++;
            }
        
            // 更新更长单词长度，并，记录最长单词结束位置
            if(max_len < word_len) {
                max_len = word_len;
                end = i;   // end保存的是单词结束的下一个坐标位置
            }

            // 遍历到文本结束时，终止循环
            if(line[i] == '\0')
                break;
        }

        // 输出最长单词
        printf("最长单词: ");
        for(i = end - max_len; i < end; ++i)
            printf("%c", line[i]);
        printf("\n\n");
    }

    return 0;
}

实验图片：

优化后方案：(+考虑非字母与单词长度相等两种情况)

//利用一个二维数组整合长度最长的所有单词。用二维数组每一行记录一个单词。结束时打印每一行即可。
//用ASCII码来筛选字母部分，其余部分不计入单词长度中

#include <stdio.h>
#define N 1000

int main() {
    char line[N];    //储存输入的句子
    char record[N][N];    //用二维数组储存最大单词
    int word_len;   //记录此单词长度
    int max_len;    //记录最长单词长度  
    int end;    //记录单词结束的下一位元素
    int i;    //句子的遍历
    int j = 0, k = 0;    //二维数组的遍历
    int x;    //用于在二维数组中记录最长单词

    while(gets(line) != NULL) {
        word_len = 0;
        max_len = 0;
        end = 0;
        memset(record,0,sizeof(char)*N*N);    //重置二维数组
        i = 0;
        while(1) {

            while(1) {
                if(((line[i] >='a' && line[i] <= 'z') || (line[i] >= 'A' && line[i] <= 'Z'))) {  //仅遍历字母部分
                    word_len++;                    
                    i++;
                    continue;
                }
                else if(((line[i] >='a' && line[i] <= 'z') || (line[i] >= 'A' && line[i] <= 'Z')) == 0)  //出现非字母部分结束遍历，开始记录此单词数据
                    break;
            }

            if(max_len == word_len) {    //记录最长单词长度相等情况
                j = 0;
                end = i;
                for(x = end - max_len; x < end; ++x)
                    record[k][j++] = line[x];  //用二维数组储存长度相同的单词
                k++;
            }

            if(max_len < word_len) {
                max_len = word_len;
                end = i;
                memset(record,0,sizeof(char)*N*N);k = 0;j = 0;    //出现新的最长单词，重置二维数组
                for(x = end - max_len; x < end; ++x)
                    record[k][j++] = line[x]; //初始化最长单词
                k++;
            }

            if(line[i] == '\0')
                break;

            i++; //进入下一个元素位置
            word_len = 0; //重置单词长度 
        }

        printf("最长单词: ");
        for(i = 0; i < max_len; i++) {
            for(j = 0; j < max_len; j++)
                printf("%c", record[i][j]);    //打印最长单词
            printf(" ");
        }    
        printf("\n\n");
    }

    return 0;
}

实验图片：

 实验四：

#include <stdio.h>
#define N 5
// 函数声明
void input(int x[], int n);
void output(int x[], int n);
double average(int x[], int n);
void bubble_sort(int x[], int n);
int main() {
    int scores[N];
    double ave;

    printf("录入%d个分数:\n", N);
    input(scores, N);

    printf("\n输出课程分数: \n");
    output(scores, N);

    printf("\n课程分数处理: 计算均分、排序...\n");

    ave = average(scores, N);

    bubble_sort(scores, N);

    printf("\n输出课程均分: %.2f\n", ave);
    printf("\n输出课程分数(高->低):\n");

    output(scores, N);

    return 0;
}

// 函数定义

// 输入n个整数保存到整型数组x中
void input(int x[], int n) {
int i;
for(i = 0; i < n; ++i)
scanf("%d", &x[i]);
}

// 输出整型数组x中n个元素
void output(int x[], int n) {
int i;
for(i = 0; i < n; ++i)
printf("%d ", x[i]);
printf("\n");

}
// 计算整型数组x中n个元素均值，并返回
// 补足函数average()实现
double average(int a[], int n) {
    int i;
    double ave = 0.0;
    for(i = 0; i < n; i++)
        ave += a[i];
    ave = ave / n;
    return ave;
}
// 对整型数组x中的n个元素降序排序
// 补足函数bubble_sort()实现
void bubble_sort(int a[], int n) {
    int i, j, R;
    for(i = 0; i < n; i++) 
        for(j = i+1; j < n; j++)
            if(a[i] < a[j]) {
                R = a[i];
                a[i] = a[j];
                a[j] = R;
            }
    return;
}

实验图片：1.  2. 

实验五：

#include <stdio.h>
#define N 100
void dec2n(int x, int n); // 函数声明
int main() {
    int x;

    printf("输入一个十进制整数: ");

    while(scanf("%d", &x) != EOF) {
    dec2n(x, 2); // 函数调用: 把x转换成二进制输出
    dec2n(x, 8); // 函数调用: 把x转换成八进制输出
    dec2n(x, 16); // 函数调用: 把x转换成十六进制输出
    printf("\n输入一个十进制整数: ");
    }

    return 0;
}
// 函数定义
// 功能: 把十进制数x转换成n进制，打印输出
// 补足函数实现
void dec2n(int x, int n) {
    int i = 0, j;
    int yushu;
    char a[100];
    int flag = 0;

    do
    {
        yushu = x % n;
        if(yushu < 10) 
            a[i++] = yushu+48;
        else if(yushu >= 10)
            a[i++] = yushu+55;
        x = x / n;        
    }while(x != 0);

    for(j = 0; j < i/2; j++) {
        flag = a[j];
        a[j] = a[i-1-j];
        a[i-j-1] = flag;
    }

    for(j = 0; j < i; j++)
        printf("%c", a[j]);

    printf("\n");

    return;
}

实验图片：

实验六：

#include <stdio.h>
#define N 100
#define M 4

void output(int x[][N], int n);          // 函数声明
void rotate_to_right(int x[][N], int n); // 函数声明


int main() {
    int t[][N] = {{21, 12, 13, 24},
                  {25, 16, 47, 38},
                  {29, 11, 32, 54},
                  {42, 21, 33, 10}};

    printf("原始矩阵:\n");
    output(t, M); // 函数调用

    rotate_to_right(t, M); // 函数调用

    printf("变换后矩阵:\n");
    output(t, M); // 函数调用

    return 0;
}

// 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");
    }
}

// 待补足3：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 a[M];
    int i, j;

    for(i = 0; i < M; i++) 
        a[i] = x[i][M-1];

    for(i = M-1; i >= 1; i--)    
        for(j = 0; j < M; j++)    
            x[j][i] = x[j][i-1];

    for(i = 0; i < M; i++)
        x[i][0] = a[i];

    return;
}

实验图片：

实验七：

task_7.1.c
问题一回答：函数replace()实现的功能是：将字符串中特定字符替换为指定字符。

问题二回答：'\0'是字符串截止标志。能作为结束条件的原因是：字符串末尾存在'\0'字符标明字符串结束，故可用是否读取到'\0'来判断字符串的结束与否。

 task_7.2.c

#include <stdio.h>
#define N 80

int main() {
    char str[N], ch;
    int i;

    printf("输入字符串: ");
    gets(str);

    printf("输入一个字符: ");
    ch = getchar();

    printf("截断处理......");

    i = 0;
    while (str[i] != '\0') {
        if (str[i] == ch)
            break; // blank1

        i++; // blank2
    }
    str[i] = '\0'; // blank3

    printf("\n截断处理后字符串: %s\n", str);

    return 0;
}

实验截图：

实验八：

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

#define N 5
#define M 20

void bubble_sort(char str[M][M], int n); // 函数声明

int main() {
    char name[][M] = {"Bob", "Bill", "Joseph", "Taylor", "George"};
    int i;

    printf("输出初始名单:\n");
    for (i = 0; i < N; i++)
        printf("%s\n", name[i]);

    printf("\n排序中...\n");
    bubble_sort(name, N);  // 函数调用 

    printf("\n按字典序输出名单:\n");
    for (i = 0; i < N; i++)
        printf("%s\n", name[i]);

    return 0;
}

// 函数定义
// 功能：使用冒泡排序算法对二维数组str中的n个字符串按字典序排序
// 补足函数bubble_sort()实现 
void bubble_sort(char str[][M], int n) {
    int i, j;
    char a[M];

    for(i = 0; i < N; i++)
        for(j = i+1; j < N; j++)
            if(strcmp(str[i],str[j]) > 0) {
                strcpy(a,str[i]);
                strcpy(str[i],str[j]);
                strcpy(str[j],a);
            }
    return;
}

实验图片：