【C语言进阶】题目练习

1.箭形图案

思路：

代码：

2. 公务员面试

分析：

代码：

3. 判断结构体大小（1）

答案：

分析：

4.判断结构体大小（2）

答案:

分析:

5.宏定义+计算位段大小的选择题

分析：

答案：

6.位段与指针

分析：

答案：

7. 结构体大小判别

分析：

答案：

8.联合体的大小

分析：

答案：

9.大小端字节序

分析：

答案：

10.枚举选择题

答案：

11. 编程题：找出只出现一次的数字

分析1：

代码1：

思路2：

代码2:

12.atoi的实现

13.文件读写的选择题（1）

14.看代码说功能

15. 文件读写的选择题（2）

16.预处理的选择题

17.预处理的分析题

18.feof函数的选择题

19.宏替换的选择题（1）

20.宏替换的选择题（2）

21.写一个宏将一个整数的二进制位的奇数和偶数进行交换

思路：

1.箭形图案

KiKi学习了循环，BoBo老师给他出了一系列打印图案的练习，该任务是打印用“*”组成的箭形图案。

输入描述:

本题多组输入，每行一个整数（2~20）。

输出描述:

针对每行输入，输出用“*”组成的箭形。

输入

输出

    ***
******

思路：

可以把图形分为上下两部分，如果输入n上面就是n行，下面就是n+1行；

上半部分：n行

空格：第一行有四个空格，第二行有两个空格，我们可以把2个空格当做一组，第一行打印两组，第二行打印一组；每一行需要递减，所以内部循环减去外面的行数。

*：和行数有关，第一行是一个，第二行是两个。

下半部分：n+1行

空格：两个空格为一组，第一行是0组空格，第二行是1组空格，第三行是2组空格，就是行数-1。

*：第一行是3个*，第二行是2个*，第3行是1个*，每次从n+1开始，需要再减去行数。

代码：

#include<stdio.h>int main() 
{int n = 0;while(scanf("%d",&n)){
// 上半部分for (int i = 0; i < n; i++){for (int j = 0; j < n - i; j++){printf("  "); // 先打印空格，两个为一组}for (int k = 0; k <= i; k++) // 第一行一个*，第二行两个*，跟行号有关{printf("*");}printf("\n");}// 下半部分for (int i = 0; i < n + 1; i++){// 空格for (int j = 0; j < i; j++){printf("  ");}for (int k = 0; k < n + 1 - i; k++){printf("*");}printf("\n");}}return 0;
}

2. 公务员面试

描述

公务员面试现场打分。有7位考官，从键盘输入若干组成绩，每组7个分数（百分制），去掉一个最高分和一个最低分，输出每组的平均成绩。

（注：本题有多组输入）

输入描述：

一行，输入7个整数（0~100），代表7个成绩，用空格分隔。

输出描述：

一行，输出去掉最高分和最低分的平均成绩，小数点后保留2位，每行输出后换行。

示例1

输入：

99 45 78 67 72 88 60

输出：

73.00

分析：

本身的逻辑不难，难的是如何oj，我们之前是每次读取一个数字，我们这道题可以一次读取一个数字，也能读取一个数字。

若读取一个数字，我们需要一个变量n来记录读取数字的个数，每次读取n需要++；

定义最大最小值并设立处置，每次读取一个数字就需要判断是否是最大或者最小值，以此保证最小最大值保持更新，一旦n ==7，说明数字够了，就开始计算平均值，需要将这些变量进行重新初始化以待下一次实例的调用。

代码：

#include <stddef.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main() {int score = 0;int max = 0;int min = 100; int n = 0;int ret = 0;while (scanf("%d", &score) == 1) {n++;if(score > max){max = score;}if (score < min ) {min = score;}ret += score;if (n == 7) {printf("%.2lf\n",(ret - min - max)/5.0);n = 0;ret = 0;max = 0;min = 100;}}return 0;
}

3. 判断结构体大小（1）

判断以下两个结构体的大小：

#include<stdio.h>struct A 
{int a;short b;int c;char d;
};struct B 
{int a;short b;char c;int d;
};int main() 
{struct A a = { 0 };struct B b = { 0 };printf("%d\n",sizeof(a)); // 16printf("%d\n",sizeof(b)); // 12return 0;
}

答案：

16,12

分析：

A：a占4个字节偏移量0-3；b占2个字节，对齐数是2，偏移量是4-5；c占4个字节，偏移量是4,6不是4的倍数，所以偏移量是8-11；最后一个d是占1个字节，所以偏移量是12；总共占用13个字节，13不是最大对齐数（4）的倍数，那么最近的倍数是16；

B： a占4个字节偏移量0-3;b占2个字节，对齐数是2，偏移量是4-5；c占1个字节，偏移量是6；d占4个字节，最小对齐数是4,7不是4的倍数，所以偏移量是8，占用8-11；总共占用12个字节，12是最大对齐数的倍数，所以答案是12；

4.判断结构体大小（2）

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#pragma pack(4) // 4字节对齐
struct S1
{short a; // 0-2char d; // 3long b; // 4-7 long c;// 8-11 
};struct S2
{long b;// 0-3short c;// 4-5char d;// 6long a;// 8-11 
};
struct S3
{short c;// 0-1long b;// 4-7char d;// 8long a;// 12-15
};
int main() 
{printf("%d\n", sizeof(struct S1));printf("%d\n", sizeof(struct S2));printf("%d\n", sizeof(struct S3));}

答案:

12 12 16

分析:

见注释,这里需要注意的是32位系统重long占4个字节。

5.宏定义+计算位段大小的选择题

分析：

①首先需要判断位段占用的bit位数，首先第一个成员变量开辟一个字节的空间，8bit，第一个成员+第二个成员用了6bit，剩余2bit，此时第三个成员变量需要1个字节，需要单独开辟，第四个成员变量虽然只需要1bit，但仍然要开辟1字节，总共3字节。

②注意宏定义：3* 2 + 3 = 9

答案：

6.位段与指针

分析：

首先定义一个char类型的数组，有四个元素；定义一个位段指针指向这个数组；将数组全部初始化为0,；

位段的第一个成员是占用1个字节，剩下三个成员占用一个字节，所以这个位段整体占用两个字节。

需要给成员赋值，第一个成员赋值为2，8bit足以存下；

第二个成员只有1bit需要存3，所以只能取低1位bit位；

第三个成员只有2bit需要存4，所以只能取低2位bit位；

第四个成员只有3bit需要存5，刚好可以存下。

此时内存分布如下图所示：

此时按照16进制打印两位来输出每一个字节那么就是：

答案：

0000 0010 -》 02

0010 1001 -》 29

0000 0000 -》 00

7. 结构体大小判别

分析：

总大小是10B，最大对齐数是4，所以必须是4的倍数12B。

答案：

12字节

8.联合体的大小

union Un
{short s[7];int n;
};

分析：

联合体的奥义是成员公用内存，所以s占用14个字节，n占用4个字节，此时14个字节够用了，最后需要考虑最大对齐数是4，所以最终应该是4的倍数，16字节。

答案：

9.大小端字节序

注：32位cpu平台

分析：

首先联合体是2B，这里分别访问数组的第一个元素和第二个元素，这里其实就是给两个字节填充数据；这里需要打印k变量，由于是两个字节，这里就存在字节序大小端的问题，在vs编译器中是采用小端存储，即低字节存在低地址高字节存在高地址（倒着存）那么输出就是0x3839（还原数据，先打印高地址再打印低地址）

答案：

3839

10.枚举选择题

答案：

枚举从0开始，依次递增1，中途可以修改，再依次递增1；

11. 编程题：找出只出现一次的数字

一个数组中有两个数字出现一次其余数字出现了两次，找到这两个只出现了一次的数字。

力扣原题

分析1：

暴力求解，每个元素都要对n个元素进行比较，如果标记到两个元素相等cnt++，如果cnt是1，那么说明只和自己相等，那就是单独的数字了。

代码1：

#include<stdio.h>void find_dog(int arr[], int sz)
{for (int i = 0; i < sz; i++){int cnt = 0;for (int j = 0; j < sz; j++){if (arr[i] == arr[j]){cnt++;}}// cnt = 1的时候需要记录下来if (cnt == 1) {printf("%d是单独的数字！\n",arr[i]);}}
}int main()
{int arr[10] = { 1,2,3,4,5,1,2,3,4,6 };int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);find_dog(arr, sz);return 0;
}

思路2：

可以利用异或的特性，两个数字异或如果相同结果就是0，相异结果就是1，所以将这所有的数字全部异或，最后的结果一定不为0，我们假定最后异或出来的结果的最后一位是1，那么相当于最后一位是相异的，那么我们可以按照最后一位是0或者1将所有数字分成两组，这两组分别进行异或，就能得到最终相异的数字。

①所有数字异或得到不为0的结果。

②从结果中找到二进制的某一位是1。

③旨在按照此位进行分组，组内进行异或，最后的结果就是其中一个单独的数字。

核心思想：按照根据异或的原理将两个单独的数字分别分为两组，组内进行异或（其余数字都是成对，异或就是0），最终每组只剩下那个单独的数字。

代码2:

/*** Note: The returned array must be malloced, assume caller calls free().*/
int* singleNumber(int* nums, int numsSize, int* returnSize) 
{int sum = 0;int* ret = malloc(2 * sizeof(int));int pos = 0;int dog1 = 0;int dog2 = 0;for(int i = 0;i < numsSize;i++){// 1.全部异或得到一个数字sum ^= nums[i];}// 2. 根据这个数字的第n位为1进行分组// 3.计算第n位为1for(int i = 0;i < 32;i ++){if(((sum >> i)&1) == 1){pos = i;break;} }//4. 按照第pos位进行分组，组内进行异或for(int i = 0;i < numsSize;i++){if((nums[i] >> pos)&1 == 1){dog1 ^= nums[i];}else{dog2 ^= nums[i];}}ret[0] = dog1;ret[1] = dog2;*returnSize = 2;return ret;
}

12.atoi的实现

即字符串转换成整数，例如“123456” -》 123456、“-123456” -》 -123456，遇到非数字的时候停止转化，“-123abc456” -》 -123;

需要考虑以下几点：

①空指针。assert判断。

②空字符串。字符串只有\0，如果返回0，那就会和“0”产生歧义。

③空格。使用isspace判断是否是空格，是空格那么str++跳过空格。

④+-号。定义一个正负号的变量，如果遇到+变量置为1，遇到-变量置为-1，最后返回只需要结果*flag即可。

⑤非数字字符。若字符串为123ABC，应该输出123

正常处理：需要将每一位的数字转换成整型，存入变量，接下来变量只需要*10 + 新这一位的数字即可。

⑥越界问题：当字符串内的数字非常大，此时就可能发生越界，此时我们需要判断是正数越界还是负数越界

做到这里，我们可以将简易版的代码写出：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<ctype.h>
#include <limits.h>
// 判断这个字符串是否合法
enum STATUS
{VALID,INVALID
}status = INVALID;int my_atoi(const char* str)
{// 正负标记int flag = 1;long long ret = 0;assert(str);// 空字符串，返回非法0if (*str == '\0'){return 0;}// 判断空白字符，跳过while (isspace(*str)){str++;}// 遇到+-号if (*str == '+'){flag = 1;str++;}else if (*str == '-'){flag = -1;str++;}// 正常处理数字字符串while (*str != '\0'){if (isdigit(*str)) {ret = ret * 10 + flag * (*str - '0');// *str是字符，需要-字符'0'转换成对应的数字// 判断是否越界if (ret > INT_MAX || ret < INT_MIN) {status = INVALID;return 0;}}else{// 不是数字字符status = INVALID;return str;}str++;}// 没有提前返回说明是正常处理完毕if(*str == '\0'){status = VALID;}return ret;
}int main()
{char arr[100] = "123456";int ret = my_atoi(arr);if (status == INVALID){printf("数字不合法！:%d\n", ret);}else if (status == VALID){printf("数字为:%d\n", ret);}return 0;
}

测试：

含非数字字符：

负数：

溢出：

13.文件读写的选择题（1）

B：getchar适用于标准输入流。

14.看代码说功能

统计文件的字符个数

15. 文件读写的选择题（2）

D：sprintf是把格式化的数据写入字符串中。

16.预处理的选择题

C：链接阶段会查找符号表，看这个函数是否存在。

17.预处理的分析题

判断变量的类型

#define INT_PTR int*
typedef int* int_ptrINT_PTR a,b;
int_ptr c,d;

替换完毕后是:int *a,b，那么a是int*类型，b是int类型；

下面不一样，把int*当做一个整体的类型，c，d都是int*类型。

18.feof函数的选择题

A：错误，解析详见B选项。

19.宏替换的选择题（1）

答案：70

直接替换计算： 2*（4 + Y(5+1)）,Y(5+1)是31。

20.宏替换的选择题（2）

答案：B

21.写一个宏将一个整数的二进制位的奇数和偶数进行交换

思路：

假如红色位置是偶数位，绿色位置是奇数位；将奇数位的数字全部拿出来，向右移动一位；同理将偶数位的数字都拿出来，向左移动一位，最后相加即可。

怎么拿？以偶数位举例，与一个偶数位都是1，奇数位都是0的32位数字即可。

#define SWAP_BIT(n) (((n&0x55555555)<<1) + ((n&0xaaaaaaaa)>>1))int main() 
{int n = 10;printf("%d\n", SWAP_BIT(n));return 0;
}

这里用10进行测试，1010 -> 0101（5）