【趣学C语言和数据结构100例】
问题描述
找出一个二维数组中的鞍点，即该位置上的元素在该行上最大、在该列上最小。也可能没有鞍点。
有 15 个数按由大到小顺序存放在一个数组中，输入一个数，要求用折半查找法找出该数是数组中第几个元素的值。如果该数不在数组中，则输出“无此数”。
有一篇文章，共有 3 行文字，每行有 80 个字符。要求分别统计出其中英文大写字母、小写字母、数字、空格以及其他字符的个数。
有一行电文，已按下面规律译成密码：A->Z a->z B->Y b->y C->X c->x 即第 1 个字母变成第 26 个字母，第 i 个字母变成第(z-(i-a))个字母，非字母字符不变。要求编程序将密码译回原文，并输出密码和原文。
编一程序，将两个字符串连接起来，不要用 strcat 函数
代码分析
==16.找鞍点==
分析：鞍点：该位置上的元素在该行上最大、在该列上最小。也可能没有鞍点。
思路：创造二维数组，且初始化数组全为0 。两个for循环嵌套，在第一个循环找到第i行最大，并记录在第几列col，然后找到第i行第col列最小，判断条件max == min && col < Y，则为找到鞍点。
==17.折半查查找==
输入数组和需要找到的数，使用双下标，low，high,初始指向起点和终点，使用while查找，只要low <= high，则进行，进行折半，使用==mid = low + (high - low) / 2==; // 改进后的 mid 计算方式，（mid=(low+high)/2; //改进前的 mid 计算方式，可能存在溢出风险。）进行num == array[mid]，如果找到，则输出，如果array[mid] > num，则进行high = mid - 1;，如果array[mid] < num，则进行low = mid + 1;。
==18.统计字符的个数==
输入3行文字,每行有 80 个字符，则创造array[3][80]。每一行，==fgets(array[i], 80, stdin)==;进行输入。对于每一行的每一个字符进行判断，直接使用函数/区间判断。
==19. 找规律==
观察规律，A->Z a->z B->Y b->y C->X c->x，第 1 个字母变成第 26 个字母，第 i 个字母变成第(z-(i-a))个字母，非字母字符不变
创造两个数组，分别存储密文和原文。先输入密文fgets(密文, 100, stdin);使用for循环遍历，如果是字母，即==isalpha(cipher[i])==，如果在A到Z，则进行'Z' - (cipher[i] - 'A');，如果在a到x，则进行'a' - (cipher[i] - 'z');
==20.字符串连接，不用 strcat 函数==
使用while循环找到 s1 字符串的末尾，把s2依次赋值给s1。
代码实现
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
#define N 15
#define X 3
#define Y 4
int main()
{
// 16.找出一个二维数组中的鞍点,即该位置上的元素在该行上最大、在该列上最小。也可能没有鞍点。
int array[X][Y];
int max, min, row, col, i, j, flag = 0;
printf("输入%d到%d的二维数组\n", X, Y);
for (i = 0; i < X; i++) {
for (j = 0; j < Y; j++) {
scanf("%d", &array[i][j]); // 初始化数组全为0
}
}
for (i = 0; i < X; i++) {
// 找到第i行最大
max = array[i][0];
col = 0;
for (j = 0; j < Y; j++) {
if (array[i][j] > max) {
max = array[i][j];
col = j;
}
}
// 找到第i行第col列最小
min = array[i][col];
for (j = 0; j < X; j++) {
if (array[j][col] < min) {
min = array[j][col];
row = j;
}
}
if (max == min && col < Y) {
flag = 1;
printf("鞍点为[%d][%d]\n", row, col);
break;
}
}
if (flag == 0) {
printf("没有鞍点\n");
}
// 17.有 15 个数按由大到小顺序存放在一个数组中,输入一个数,要求用折半查找法找出该数是数组中第几个元素的值。如果该数不在数组中,则输出“无此数”
int array[15];
for (int i = 0; i < 15; i++) {
array[i] = i;
}
int low = 0, high = 14, mid, num, flag = 0;
printf("输入要找的值：");
scanf("%d", &num);
while (low <= high) {
//mid=(low+high)/2; //改进前的 mid 计算方式，可能存在溢出风险。
//当 low 和 high 非常接近时，low + high 可能超过 int 类型所能表示的最大值，导致溢出，最终得到错误的 mid 值。
mid = low + (high - low) / 2; // 改进后的 mid 计算方式
if (num == array[mid]) {
printf("要找的值是第%d个元素。\n", mid + 1);
flag = 1;
break;
} else if (array[mid] > num) {
high = mid - 1;
} else {
low = mid + 1;
}
}
if (flag == 0) {
printf("无此数\n");
}
// 18.有一篇文章,共有3行文字,每行有 80 个字符。要求分别统计出其中英文大写字母、小写字母、数字、空格以及其他字符的个数。
char array[3][80];
int uppercase = 0, lowercase = 0, digit = 0, space = 0, other = 0;
for (int i = 0; i < 3; i++) {
printf("请输入文章第%d行：\n",i+1);
fgets(array[i], 80, stdin);
}
for (int i = 0; i < 3; i++) {
for (int j = 0; array[i][j] != '\0'; j++) {
if (array[i][j] >= 'A' &&array[i][j] <= 'Z' ) {
uppercase++;
} else if (array[i][j] >= 'a' &&array[i][j] <= 'z' ) {
lowercase++;
} else if (array[i][j] >= '0' &&array[i][j] <= '9') {
digit++;
} else if (array[i][j] == ' ' ) {
space++;
} else {
other++;
}
}
}
printf("英文大写字母：%d\n", uppercase);
printf("英文小写字母：%d\n", lowercase);
printf("数字：%d\n", digit);
printf("空格：%d\n", space);
printf("其他字符：%d\n", other);
// 19.有一行电文,已按下面规律译成密码:
// A->Z a->z
// B->Y b->y
// C->X c->x
//即第1个字母变成第 26 个字母,第i个字母变成第(z-(i-a))个字母,非字母字符不变。要求编程序将密码译回原文,并输出密码和原文。
char cipher[100]; // 存储密文
char plain[100]; // 存储原文
int i;
printf("请输入密文：");
fgets(cipher, 100, stdin);
// 译回原文
for (i = 0; cipher[i] != '\0'; i++) {
if (isalpha(cipher[i])) {
if (cipher[i] >= 'A' && cipher[i] <= 'Z' ) {
plain[i] = 'Z' - (cipher[i] - 'A');
} else {
plain[i] = 'z' - (cipher[i] - 'a');
}
} else {
plain[i] = cipher[i];
}
}
plain[i] = '\0';
printf("密文：%s", cipher);
printf("原文：%s", plain);
// 20.编一程序，将两个字符串连接起来，不要用 strcat函数
char s1[100] = {
0};
char s2[50] = {
0};
int index1 = 0, index2 = 0;
printf("输入字符串 s1: ");
scanf("%s", s1);
printf("输入字符串 s2: ");
scanf("%s", s2);
while (s1[index1] != '\0') {
index1++; // 找到 s1 字符串的末尾
}
while (s2[index2] != '\0') {
s1[index1++] = s2[index2++];
}
printf("将s2连接到s1后的字符串:%s\n", s1);
return 0;
}
总结
本文介绍了五个基础编程问题及其C语言实现，这些问题覆盖了数组操作、字符串处理、递归计算等多个编程基础领域。通过这些编程练习，我们不仅能够锻炼编程技巧，还能深入理解算法和数据结构的基本概念。
二维数组中的鞍点查找问题要求我们找出一个元素，该元素在其所在行上最大，同时在其所在列上最小。这个问题的解决关键在于双重循环遍历数组，并在每一行找到最大元素后，检查该元素是否在其列上最小。
折半查找法问题要求我们在有序数组中查找特定元素的位置。这个问题的解决需要我们使用双指针技术，通过不断缩小搜索范围来快速定位元素。
文章中字符统计问题要求我们统计一篇文章中不同类型字符的数量。这个问题的解决需要我们遍历文章的每个字符，并根据字符类型进行分类统计。
电文解密问题要求我们将按照特定规律加密的电文解密回原文。这个问题的解决关键在于理解加密规律，并按照相反的规律进行解密。
字符串连接问题要求我们将两个字符串连接起来，但不能使用strcat函数。这个问题的解决需要我们手动遍历两个字符串，并将第二个字符串的每个字符复制到第一个字符串的末尾。
这些算法的实现不仅展示了C语言在处理字符串和数组时的能力，也体现了算法设计的基本思想，如条件判断、循环控制和递归。通过这些算法的学习，我们可以更好地理解数据结构和算法的基本概念，提高解决实际问题的能力。
总的来说，这些算法问题不仅锻炼了编程能力，也加深了对数据结构和算法的理解。通过这些问题的解决，我们可以逐步提高自己的编程技能，为将来的学习和工作做好准备。这些算法的掌握对于计算机专业的学生和软件开发人员来说都是非常重要的。通过这些练习，我们可以逐步提高自己的编程技能，为将来的学习和工作做好准备。同时，这些问题的解决也体现了算法在处理数据时的灵活性和效率，为我们在实际开发中遇到类似问题提供了解决思路。
