【C语言刷题】操作符系列

简介: 【C语言刷题】操作符系列

一、分析下面的代码

分析下面的代码,并给出运行结果。

#include <stdio.h>
int main()
{
  int a, b, c;
  a = 5;
  c = ++a;
  b = ++c, c++, ++a, a++;
  b += a++ + c;
  printf("a = %d b = %d c = %d\n:", a, b, c);
  return 0;
}

解析:这道题其实就是考察优先级的问题。在这里需要注意的是逗号的优先级最低,因此在第七行代码中,是先将c赋给了b,然后才继续往下的逗号运算的。这里很容易出现错误。

二、统计二进制中1的个数

题目描述:输入一个整数 n ,输出该数32位二进制表示中1的个数。其中负数用补码表示。

链接:二进制中1的个数__牛客网

来源:牛客网

解一:(求出每一个二进制位,来统计1的个数)

我们知道求一个数的二进制是采用取模,和除法的运算来实现的。所以我们可以利用这个思想来进行求解。定义一个计数器count,求出每一个二进制位,如果等于1,则count++

代码如下

#include<stdio.h>
int Numberof1(int n)
{
  int count = 0;
  while (n)
  {
    if (n % 2 == 1)
    {
      count++;
    }
    n = n / 2;
  }
  return count;
}
int main()
{
  int n = 0;
  scanf("%d", &n);
  int ret = Numberof1(n);
  printf("%d", ret);
  return 0;
}

我们测试后,发现对于正数,都是没有问题的,但是如果输入负数的话,就会出现问题。如下图所示

因此我们需要进行优化代码,其实题目要求说,负数用补码来代替,但是他这里的运算是直接对原码翻译成的十进制数进行运算的。而数据在内存中存储的是补码,所以其实我们完全可以使用一个unsigned来进行修饰。这样就把我们的补码当作原码来进行运算了。

代码如下所示

#include<stdio.h>
int Numberof1(unsigned int n)
{
  int count = 0;
  while (n)
  {
    if (n % 2 == 1)
    {
      count++;
    }
    n = n / 2;
  }
  return count;
}
int main()
{
  int n = 0;
  scanf("%d", &n);
  int ret = Numberof1(n);
  printf("%d", ret);
  return 0;
}

运行结果如下图所示

虽然这种解法经过我们测试后是没有问题的,但是这种解法在我们的牛客网平台其实是过不去的,因为我们这个已经改了函数的参数类型了,而题目要求是不能修改,所以我们还需要另寻他法。

解二:(利用左我们移或右移操作符和按位与)

其实我们要注意到,这道题目是针对二进制的,二进制在计算机内部是补码的形式。我们的第一种方式还需要将补码弄成原码,才成功做出来题。这种方法虽然可以,但是我们其实没有必要这么麻烦。我们可以直接对补码进行操作。而对补码进行操作的操作符就是我们的位操作符了,位操作符一共有&,|,^,>>,<<这五种

我们观察这五种操作符,我们可以想到,按位与&有一个比较良好的性质,任何一个二进制位按位与1结果仍然为该二进制位。因此我们可以思考让这个数的每一位都按位与1。如果结果为1,则count++。那么如果让每一位都能按位与1呢?其实我们可以使用移位操作符,这里我们既可以左移1,也可以右移该二进制序列。两种方法皆可

代码如下

#include<stdio.h>
int Numberof1(int n)
{
  int count = 0;
  int i = 0;
  for (i = 0; i < 32; i++)
  {
    if (((n >> i) & 1 )== 1)
    {
      count++;
    }
  }
  return count;
}
int main()
{
  int n = 0;
  scanf("%d", &n);
  int ret = Numberof1(n);
  printf("%d", ret);
  return 0;
}

而我们将这个代码的函数部分放到牛客网上运行,可以显示运行通过

当然除此以外,其实还可以采用按位或的性质,任何一个二进制位按位或0,结果仍然为该二进制数。这种方法与上述方法完全是对偶的,因此不在赘述。

解三:(效率最高的解法,利用n=n&(n-1)求解)

解二中,方法虽然可以实现,但是效率太低,因为无论是多大的数,都需要执行32次循环才可以解决问题。因此我们考虑使用这个公式,为什么是要利用这个公式呢?我们举一个例子,模拟一下这个公式的执行

我们发现,其实每执行一次,相当于n少了一个1.因此我们可以每执行一次,count++就会实现我们的目标。其实从我们数学的角度来思考,n每减1,然后按位与n所得到的结果就会使得我们原来的n少一个1

代码如下所示

#include<stdio.h>
int Numberof1(int n)
{
  int count = 0;
  while (n)
  {
    n = n & (n - 1);
    count++;
  }
  return count;
}
int main()
{
  int n = 0;
  scanf("%d", &n);
  int ret = Numberof1(n);
  printf("%d", ret);
  return 0;
}

牛客网上运行结果为

举一反三:

关于这道题,我们其实还可以引发一些思考,我们看一下这道题

写出一个代码,判断某一个数是否是2的次方

这个题目当然可以用暴力破解。但是我们其实有效率更高的方式,因为某一个数是2的次方,那就说明,该数的二进制序列中只有一个1。由此题目豁然开朗、迎刃而解。我们上面的三种方式可以完成这个判断

利用解三完成的代码如下

#include<stdio.h>
int main()
{
  int n = 0;
  scanf("%d", &n);
  int flag = 0;
  if ((n & (n - 1)) == 0)
  {
    flag = 1;
  }
  if (flag == 1)
  {
    printf("是2的次方");
  }
  else
  {
    printf("不是2的次方");
  }
  return 0;
}

三、打印整数二进制的奇数位和偶数位

题目描述:输入一个数,打印出他二进制的奇数位和偶数位

解一:(暴力求解法)

对于二进制的题目,思考最少,最简单,最暴力的方法就是求出每一位,然后进行打印出奇数位和偶数位,值得注意的是,数据在内存中存储的是二进制位,因此会出现负数的问题,因此我们需要使用unsigned进行修饰。来避免一些问题

代码如下

#include<stdio.h>
int main()
{
  unsigned n = -1;
  int i = 0;
  unsigned int tmp = 0;
  //获取奇数位
  tmp = n;
  for (i = 1; i <= 32; i = i + 2)
  {
    printf("从右往左第%d位: %u\n",i, tmp % 2);
    tmp = tmp / 2;
    tmp = tmp / 2;
  }
  //获取偶数位
  tmp = n;
  for (i = 2; i <= 32; i = i + 2)
  {
    tmp = tmp / 2;
    printf("从右往左第%d位: %u\n", i, tmp % 2);
    tmp = tmp / 2;
  }
  return 0;
}

解二:(利用位操作符)

第一种方法实在太暴力,效率也很低。既然是跟二进制相关,那肯定要考虑位操作符相关的方法。有了前面第二题的第二中方法的参考,我们也可以按照移位操作符和按位与来实现一下

代码如下:

#include<stdio.h>
void Print(int n)
{
  int i = 0;
  //打印奇数
  printf("打印奇数:");
  for (i = 30; i >= 0; i = i - 2)
  {
    printf("%d ", (n >> i) & 1);
  }
  printf("\n");
  //打印偶数
  printf("打印偶数:");
  for (i = 31; i >= 0; i = i - 2)
  {
    printf("%d ", (n >> i) & 1);
  }
  printf("\n");
}
int main()
{
  int n = 0;
  scanf("%d", &n);
  Print(n);
}

运行结果为

四、求两个数二进制中不同位的个数

链接:两个整数二进制位不同个数__牛客网

来源:牛客网

输入两个整数,求两个整数二进制格式有多少个位不同

解一:(利用移位操作符和按位与)

这种思想我们在第二题,第三题均已经提到过。我们继续来利用这种思想来完成这道题

代码如下:

#include<stdio.h>
int main()
{
  int n = 0, m = 0;
  int count = 0;
  scanf("%d %d", &m, &n);
  int i = 0;
  for (i = 0; i <= 32; i++)
  {
    if (((n >> i) & 1) != ((m >> i) & 1))
    {
      count++;
    }
  }
  printf("%d", count);
  return 0;
}

解二:(异或操作符求解)

上面的运行后效率是比较低的,那么有没有比较高的效率呢?我们说是有的,我们将两个数异或,能得到一共全新的二进制序列,对于这个二进制序列,我们就只需要统计这个二进制序列中1的个数,即可得到答案,而统计二进制序列中1的个数,这正好就是第二个题

代码如下:

#include<stdio.h>
int get_dif_count(int n)
{
  int count = 0;
  while (n)
  {
    n = n & (n - 1);
    count++;
  }
  return count;
}
int main()
{
  int a = 0;
  int b = 0;
  scanf("%d %d", &a, &b);
  int c = a ^ b;
  int n = get_dif_count(c);
  printf("%d", n);
  return 0;
}

五、 获取月份天数

   获取月份天数链接:获取月份天数_牛客网

  来源:牛客网

解一:(采用switch语句)

对于这种,题目我们可以直接采取switch语句,唯一需要注意的是2月需要判断闰年

代码如下:

#include<stdio.h>
int is_leap_year(int y)
{
  if ((y % 4 == 0) && (y % 100 != 0) || (y % 400) == 0)
  {
    return 1;
  }
  return 0;
}
int get_day_of_month(int y, int m)
{
  int day = 0;
  switch (m)
  {
  case 1:
  case 3:
  case 5:
  case 7:
  case 8:
  case 10:
  case 12:
    day = 31;
    break;
  case 4:
  case 6:
  case 9:
  case 11:
    day = 30;
    break;
  case 2:
    day = 28;
    if (is_leap_year(y) == 1)
    {
      day++;
    }
  }
  return day;
}
int main()
{
  int y = 0, m = 0;
  while (scanf("%d %d", &y, &m) == 2)
  {
    int ret = get_day_of_month(y, m);
    printf("%d\n", ret);
  }
  return 0;
}

解二:运用一个数组来存放天数

上面switch语句写法固然可以,但显得太过于啰嗦,我们使用一个数组,可以使代码更简洁

#include <stdio.h>
int is_leap_year(int y)
{
  if ((y % 4 == 0) && (y % 100 != 0) || (y % 400) == 0)
  {
    return 1;
  }
  return 0;
}
int main() {
  int y, m;
  while (scanf("%d %d", &y, &m) == 2)
  {
    int day[] = { 31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31 };
    if (is_leap_year(y) == 1)
    {
      day[1]++;
    }
    printf("%d\n", day[m - 1]);
  }
  return 0;
}

六、一个经典的必错题!(算术转换)

如下所示,阅读代码,并给出答案。

#include <stdio.h>
int i;
int main()
{
    i--;
    if (i > sizeof(i))
    {
        printf(">\n");
    }
    else
    {
        printf("<\n");
    }
    return 0;
}

很多人一看这道题,觉得太简单了,直接就是-1<4,选<,这样做就进入了陷阱了。

我们先看一下运行结果,为>

那么这是为什么呢?其实这是因为中间发生了算术转换。i是一个全局变量,默认是0,然后i--,此时i变为了-1。但是sizeof计算的结果类型是size_t,而是size_t就是unsigned int。-1是一个普通整型,按照我们之前所说的要根据层级,向上发生算术转换,因此-1变为了unsigned int类型,而-1的补码是11111111 11111111 11111111 11111111,他变为unsigned int类型后,原码就是补码了,导致原码很大。因此-1就被隐式转换成了一个超级大的数,他当然大于4了。因此结果就是>

七、序列中删除指定数字

链接:序列中删除指定数字_牛客网

来源:牛客网

解一:两层遍历,后面元素往前覆盖的解法

这个方法算是一个暴力的解法。我们直接去遍历这个数组,遇到删除的元素,将后面的整体往前挪一个单位,但是这样的话要注意某一个位置出现连续重复数字,为了避免这种情况,我们挪之后,还需要重新检验一下当前的i是否需要删除

代码如下:

#include <stdio.h>
int main() {
    int n=0;
    scanf("%d",&n);
    int arr[n];
    int i=0;
    for(i=0;i<n;i++)
    {
        scanf("%d",&arr[i]);
    }
    int num=0;
    int tmp=n;
    scanf("%d",&num);
    for(i=0;i<tmp;i++)
    {
        if(arr[i]==num)
        {
            int j=0;
            tmp=tmp-1;
            for(j=i;j<tmp;j++)
            {
                arr[j]=arr[j+1];
            }
            i--;
        }
    }
    for(i=0;i<tmp;i++)
    {
        printf("%d ",arr[i]);
    }
    return 0;
}

解二: 利用两个下标来求解

我们可以这样想,我们先遍历我们的数组,然后定义两个变量i,j作为下标,我们可以通过这两个下标,当数组元素与待删除数字不相同时候,我们将i下标的数组元素赋给j下标的数组元素。然后j++,i++。当数组元素与待删除数字相同时,我们直接跳过该元素,只让i++,j不变。最后我们遍历数组的时候,j也刚好是我们数组的需要的大小。

代码如下:

#include <stdio.h>
int main() {
    int n=0;
    scanf("%d",&n);
    int arr[n];
    int i=0;
    for(i=0;i<n;i++)
    {
        scanf("%d",&arr[i]);
    }
    int j=0;
    int del=0;
    scanf("%d",&del);
    for(i=0;i<n;i++)
    {
        if(arr[i]!=del)
        {
            arr[j++]=arr[i];
        }
    }
    for(i=0;i<j;i++)
    {
        printf("%d ",arr[i]);
    }
    return 0;
}

运行结果为


总结

本小节主要讲解了一些经典的题目,内容比较丰富,希望对大家有所帮助。不要忘记点赞+收藏哦!!!

相关文章
|
17天前
|
存储 编译器 C语言
爱上C语言:操作符详解(下)
爱上C语言:操作符详解(下)
|
29天前
|
算法 测试技术 C语言
【C语言】异或(^)操作符
【C语言】异或(^)操作符
16 0
|
1月前
|
存储 算法 程序员
【c 语言 】位操作符详解
【c 语言 】位操作符详解
40 0
|
1月前
|
存储 编译器 Linux
操作符详解【c语言】
操作符详解【c语言】
|
1月前
|
C语言
【C语言】位操作符详解
【C语言】位操作符详解
22 0
|
1月前
|
存储 C语言
【C语言】位与移位操作符详解
【C语言】位与移位操作符详解
【C语言】位与移位操作符详解
|
1月前
|
C语言
C语言------操作符的巧妙使用
C语言------操作符的巧妙使用
23 0
|
1月前
|
编译器 C语言
C语言---------对操作符的进一步认识
C语言---------对操作符的进一步认识
22 0
|
1月前
|
存储 编译器 程序员
c语言从入门到实战——操作符详解
C语言操作符指的是程序中用来进行各种计算、逻辑和条件操作的符号或符号组合。 操作符是编程中用于执行特定操作或比较数据的符号。它们根据操作类型分为算术、比较、逻辑和位操作符。算术操作符执行加、减、乘、除等数学运算;比较操作符比较两个值的大小或相等性;逻辑操作符连接多个条件,形成更复杂的逻辑判断;位操作符则直接对整数的二进制位进行操作。了解各种操作符的特性和用法,对于编写高效、准确的代码至关重要。
54 0
|
1月前
|
存储 编译器 Linux
【C语言所有操作符详解2】
【C语言所有操作符详解2】
50 0