第五站:操作符(终幕)(一些经典的题目)
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2024-03-02 04:09:57
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一、分析下面的代码

二、统计二进制中1的个数

解一:(求出每一个二进制位,来统计1的个数)

解二:(利用左我们移或右移操作符和按位与)

解三:(效率最高的解法,利用n=n&(n-1)求解)

举一反三:

三、打印整数二进制的奇数位和偶数位

解一:(暴力求解法)

解二:(利用位操作符)

 四、求两个数二进制中不同位的个数

解一:(利用移位操作符和按位与)

 解二:(异或操作符求解)

五、 获取月份天数

解一:(采用switch语句)

 解二:运用一个数组来存放天数

 六、一个经典的必错题!(算术转换)

七、序列中删除指定数字

解一:两层遍历,后面元素往前覆盖的解法

解二: 利用两个下标来求解

总结


一、分析下面的代码

分析下面的代码,并给出运行结果。

#include 
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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

   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
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 
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 
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 int main() {int n=0;scanf("%d",&n);int arr[n];int i=0;for(i=0;i

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 int main() {int n=0;scanf("%d",&n);int arr[n];int i=0;for(i=0;i

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!!!

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