C语言学习记录——操作符习题、算数转换习题,多解法&优解法&单选题

简介: C语言学习记录——操作符习题、算数转换习题,多解法&优解法&单选题

一、统计一个数二进制中1的个数

题目内容

写一个函数返回参数二进制中1的个数例如:15 00001111 4个1

第一种解法

#include <stdio.h>
int NumberOf1(unsigned int n)
{
    int count = 0;
    while (n)
    {
        if (n % 2 == 1)
            count++;
        n /= 2;
    }
    return count;
}
int main()
{
    int n = 15;
    printf("%d\n", NumberOf1(n));
    return 0;
}

运行结果为:

第一种解法的思路是:

//15 % 2 = 1 15的二进制00001111//15 / 2 = 7

//7 % 2 = 1 7的二进制00000111

//7 / 2 = 3

//3 % 2 = 1 3的二进制00000011

//3 / 2 = 1

//1 % 2 = 1 1的二进制00000001

//1 / 2 = 0

缺陷是这个逻辑只能用于正整数,遇到负数我们只能将函数的参数设定为unsigned int类型才能运行正常

第二种解法

#include <stdio.h>
int NumberOf1(int n)
{ 
    int count = 0,i;
    for (i = 0; i < 32; i++)
    {
        if (((n >> i) & 1) == 1)
            count++;
    }
    return count;
}
int main()
{
    int n = -1;
    printf("%d\n", NumberOf1(n));
    return 0;
}

运行结果为:

第二种解法的思路是:

    //15         00000000000000000000000000001111 原码
    //           00000000000000000000000000001111 反码
    //           00000000000000000000000000001111 补码
    //1          00000000000000000000000000000001
    //15&1       00000000000000000000000000000001
 
    //15>>1      00000000000000000000000000000111
    //1          00000000000000000000000000000001
    //(15>>1)&1  00000000000000000000000000000001
    //......
 
    //-1         10000000000000000000000000000001 原码
    //           11111111111111111111111111111110 反码
    //           11111111111111111111111111111111 补码
    //1          00000000000000000000000000000001
    //-1&1       00000000000000000000000000000001
 
    //-1>>1      11111111111111111111111111111111
    // 1         00000000000000000000000000000001
    //(-1>>1)&1  00000000000000000000000000000001
    // ......
    //将-1依次>>32位,计算出所有的1就结束 

第三种解法(优解)

#include <stdio.h>
int NumberOf1(int n)
{
    int count = 0;
    do
        count++;
        while (n = n & n - 1);
    return count;
}
int main()
{
    int n = -1;
    printf("%d\n", NumberOf1(n));
    return 0;
}

运行结果为:

第三种解法的思路是:

    //15            1111
    //15-1 = 14     1110
    //15&14         1110
    //n = 15%14
 
    //15&14         1110
    //(15&14)-1     1101
    //两数&          1100
    //n = (15&14)&((15&14)-1)
 
    //n             1100
    //n-1           1011
    //n&n-1         1000
    //n = n&n-1
 
    //n             1000
    //n-1           0111
    //n&n-1         0000
    //n = n&n-1    
    //n == 0
    
    //如此反复运行n = n&n-1,直到n = 0时停止
    //因而n&n-1能去掉一个数二进制中的一个1

相关问题

判断一个数是否为2的n次方

#include <stdio.h>
int main()
{
    int n = 2048;
    if ((n & n - 1) == 0)
        printf("该数是2的n次方\n");
    else
        printf("该数不是2的n次方\n");
    return 0;
}

运行结果为:


二、求两个数二进制中不同位的个数

题目内容

编程实现:两个int(32位)整数m和n的二进制表达中,有多少个位(bit)不同?输入例子:1999 2299输出例子:7

第一种解法

#include <stdio.h>
int main()
{
    int m = 0, n = 0, count = 0, i = 0;
    scanf("%d %d", &m, &n);
    for (i = 0; i < 32; i++)//循环32次
    {
        if (((m >> i) & 1) != ((n >> i) & 1))//第一个整数与第二个整数二进制位不同时count++
            count++;
    }
    printf("%d\n", count);
    return 0;
}

运行结果为:

第一种解法的思路是:

分别给第一个整数和第二个整数&1,将得到的值进行对比,如果不同,则记为不同位的第一个;随后二进制右移一位再进行对比,如不同,则记为不同位的第二个;如此循环32位即可得到最终结果。

第二种解法(优解)

#include <stdio.h>
int NumberOf1(int n)
{
    int count = 0;
    do
        count++;
    while (n = n & n - 1);
    return count;
}
int main()
{
    int m = 0, n = 0, count = 0, ret = 0;
    scanf("%d %d", &m, &n);
    ret = m ^ n; //相同的取0,不相同的取1
    printf("%d\n", NumberOf1(ret));
    return 0;
}

运行结果为:

第二种解法的思路是:

将两个数异或一下,异或可以将两个数二进制位中相同的数取0,不相同的取1;而后将异或的结果算出其中有多少个1即可。

三、打印整数二进制的奇数位和偶数位

题目内容

获取一个整数二进制序列中所有的偶数位和奇数位,分别打印出二进制序列

解法

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

运行结果为:

其思路是:

四、交换两个变量(不创建临时变量)

题目内容

不允许创建临时变量,交换两个整数的内容

第一种解法

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 3;
    int b = 5;
    printf("a = %d\nb = %d\n\n", a, b);
    a = a + b;
    b = a - b;
    a = a - b;
    printf("a = %d\nb = %d\n", a, b);
    return 0;
}

运行结果为:

第一种解法是有缺陷的,当要交换的数值过大时,则会溢出

第二种解法(优解)

#include <stdio.h>
int main()
{
    int a = 3;
    int b = 5;
    printf("a = %d\nb = %d\n\n", a, b);
    a = a ^ b;
    b = a ^ b;
    a = a ^ b;
    printf("a = %d\nb = %d\n", a, b);
    return 0;
}

运行结果为:


第二种解法的底层逻辑是:

存在一个变量a

一、a ^ a = 0 ,即一个数异或它本身,得到的结果为0。

二、0 ^ a = a ,即一个数异或0,得到的结果为它本身。

五、(单选题)

题目内容

以下系统中,int类型占几个字节,指针占几个字节,操作系统可以使用的最大内存空间是多大:()

A.32位下:4,4,2^32 64位下:8,8,2^64

B.32位下:4,4,不限制 64位下:4,8,不限制

C.32位下:4,4,2^32 64位下:4,8,2^64

D.32位下:4,4,2^32 64位下:4,4,2^64

答案

正确答案应该选: C

六、(单选题)判断代码输出的结果

题目内容

下面代码输出的结果是:()
#include <stdio.h>
int main()
{
    int arr[] = { 1,2,3,4,5 };
    short* p = (short*)arr;
    int i = 0;
    for (i = 0; i < 4; i++)
    {
        *(p + i) = 0;
    }
    for (i = 0; i < 5; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    return 0;
}
A.1 2 3 4 5B.0 0 3 4 5C.0 0 0 0 5D.1 0 0 0 0

答案

正确答案为: B

解析

十进制:1二进制:00000000 00000000 00000000 00000001十六进制:00 00 00 01

所以最终打印数组arr的情况就为:0 0 3 4 5.

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