二分查找,乘法口诀表,判断闰年,判断素数,使用函数实现数组操作

发布于:2025-07-06 ⋅ 阅读:(16) ⋅ 点赞:(0)

一、二分查找

写一个二分查找函数
功能:在一个升序数组中查找指定的数值,找到了就返回下标,找不到就返回-1.

二分查找是一种高效的搜索算法,仅适用于有序数组。它通过每次将搜索范围缩小一半来快速定位目标值。
算法步骤

  1. 初始化:定义左边界 left = 0,右边界 right = len - 1。

  2. 循环条件:当 left <= right 时,计算中间下标 mid。

  3. 比较目标值:
    若 arr[mid] == target,返回 mid。
    若 arr[mid] < target,缩小范围到右半部分(left = mid + 1)。
    若 arr[mid] > target,缩小范围到左半部分(right = mid - 1)。

  4. 未找到:循环结束后返回 -1。
    在这里插入图片描述
    代码如下:

#include <stdio.h>

int binarySearch(int arr[], int len, int target) 
{
	int left = 0;
	int right = len - 1;

	while (left <= right) 
	{
		int mid = left + (right - left) / 2; // 避免溢出
		if (arr[mid] == target) 
		{
			return mid; // 找到目标,返回下标
		}
		else if (arr[mid] < target) {
			left = mid + 1; // 搜索右半部分
		}
		else {
			right = mid - 1; // 搜索左半部分
		}
	}
	return -1; // 未找到
}

int main() {
	int arr[] = { 1, 3, 5, 7, 9, 11 };
	int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int target = 7;

	int result = binarySearch(arr, len, target);
	if (result != -1) {
		printf("找到目标 %d,下标为 %d\n", target, result);
	}
	else {
		printf("未找到目标 %d\n", target);
	}
	return 0;
}

二、乘法口诀表

实现一个函数,打印乘法口诀表,口诀表的行数和列数自己指定
如:输入9,输出99口诀表,输出12,输出1212的乘法口诀表。

关键解析

  1. 对齐控制:
    使用 %-4d 格式化输出,确保每个结果占至少4位(左对齐),适应 11=1 到 1212=144 的宽度。
  2. 循环逻辑:
    外层循环 i 控制行(1到n),内层循环 j 控制每行的列(1到i)。

代码如下:

#include <stdio.h>
void printMultiplicationTable(int n) 
{
    for (int i = 1; i <= n; i++) 
    {
        for (int j = 1; j <= i; j++) 
        {
            printf("%d*%d=%-4d", j, i, i * j); // -4d保证至少占4位,左对齐
        }
        printf("\n");
    }
}

int main() {
    int n;
    printf("请输入乘法口诀表的行数:");
    scanf("%d", &n);

    printMultiplicationTable(n);
    return 0;
}

三、判断闰年

实现函数判断year是不是润年。

闰年规则

  1. 普通闰年:能被4整除且不能被100整除。
  2. 世纪闰年:能被400整除。
  3. 其他情况:不是闰年。

关键解析

  1. 函数设计:
    输入:整数 year。
    返回值:true(闰年)或 false(非闰年)。
    逻辑表达式:
    (year % 4 == 0 && year % 100 != 0):处理普通闰年(如2004、2020)。
    (year % 400 == 0):处理世纪闰年(如2000)。
  2. 示例测试:
    输入:2000 → 输出:2000年是闰年。
    输入:1900 → 输出:1900年不是闰年。

代码如下:

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h> // 使用bool类型(C99标准)

bool isLeapYear(int year) {
    // 逻辑判断
    return (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0);
}

int main() {
    int year;
    printf("请输入年份:");
    scanf("%d", &year);

    if (isLeapYear(year)) {
        printf("%d年是闰年\n", year);
    } else {
        printf("%d年不是闰年\n", year);
    }
    return 0;
}

四、判断素数

实现一个函数is_prime,判断一个数是不是素数。
利用上面实现的is_prime函数,打印100到200之间的素数。

关键解析

  1. is_prime 函数:
    输入:整数 n。
    逻辑:
    直接排除 ≤1 的数、偶数(除2)。
    只需检查 3 到 √n 之间的奇数因子。
  2. 主程序:
    遍历 100~200,调用 is_prime 筛选素数。
    输出结果以空格分隔。

为什么要用sqrt?
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

代码如下:

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <math.h>

// 判断是否为素数
bool is_prime(int n) 
{
    if (n <= 1) return false;    // 1和负数不是素数
    if (n == 2) return true;     // 2是唯一的偶素数
    if (n % 2 == 0) return false; // 排除其他偶数

    // 检查奇数因子,只需遍历到sqrt(n)
    for (int i = 3; i <= sqrt(n); i += 2) 
    {
        if (n % i == 0) return false;
    }
    return true;
}

int main()
{
    int start = 100, end = 200;
    printf("%d到%d之间的素数:\n", start, end);

    for (int num = start; num <= end; num++) 
    {
        if (is_prime(num)) 
        {
            printf("%d ", num);
        }
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

五、函数实现数组操作

创建一个整形数组,完成对数组的操作
实现函数init() 初始化数组为全0
实现print() 打印数组的每个元素
实现reverse() 函数完成数组元素的逆置。
要求:自己设计以上函数的参数,返回值。

代码解析

  1. init() 函数
    通过循环将数组的每个元素赋值为 0。

  2. print() 函数
    遍历数组并打印每个元素,用空格分隔,最后换行。

  3. reverse() 函数
    使用双指针法(首尾指针),交换元素直到中间相遇。

  4. 时间复杂度:
    O(n/2)
    O(n/2)(高效)。

  5. main() 函数
    测试三个功能:打印原始数组 → 逆置 → 初始化 → 打印结果。

#include <stdio.h>

// 1. 初始化数组为全0
void init(int arr[], int len) 
{
    for (int i = 0; i < len; i++) 
    {
        arr[i] = 0;
    }
}

// 2. 打印数组元素
void print(int arr[], int len) 
{
    for (int i = 0; i < len; i++) 
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
}

// 3. 逆置数组元素
void reverse(int arr[], int len) 
{
    int left = 0;          // 首元素下标
    int right = len - 1;   // 末元素下标
    while (left < right) 
    {
        // 交换首尾元素
        int temp = arr[left];
        arr[left] = arr[right];
        arr[right] = temp;
        left++;
        right--;
    }
}

int main() 
{
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; // 测试数组
    int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); // 计算数组长度

    printf("原始数组:");
    print(arr, len);

    reverse(arr, len);
    printf("逆置后数组:");
    print(arr, len);

    init(arr, len);
    printf("初始化后数组:");
    print(arr, len);

    return 0;
}