C语言训练：三个字符串比较大小，实现两个整数数的交换统计二进制中1的个数

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一、编写程序，输入三个字符串，比较它们的大小，并将它们按由小到大的顺序输出。要求用函数、指针实现。要求:要采用函数调用，并用指向函数的指针作为函数的参数。

1.不使用函数指针作为参数，并自己模拟strcmp。

2、不使用函数指针作为参数,使用strcmp

3、使用函数指针作为参数进行比较

4、使用指针数组存储字符串后比较

二、一道变态的面试题不能创建临时变量(第三个变量),实现两个整数数的交换

1、一般法（不符合） 

2、加减法

3、异或

三、统计二进制中1的个数

思路一：

思路二：

思路三

思路四：

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一、编写程序，输入三个字符串，比较它们的大小，并将它们按由小到大的顺序输出。要求用函数、指针实现。要求:要采用函数调用，并用指向函数的指针作为函数的参数。

1.不使用函数指针作为参数，并自己模拟strcmp。

compare_s函数：

• 此函数的目的是比较两个字符串s1和s2的大小。

• 使用while循环逐个字符地比较两个字符串，直到其中一个字符串结束或找到不同的字符。

• 如果两个字符串的某个字符不相等，则返回它们的差值，确定它们的大小关系。

• 如果两个字符串完全相同，则返回0。

compare_output函数：

• 此函数的目的是根据compare_s函数的比较结果对三个字符串s1、s2和s3进行排序。

• 首先，它确保s1是三个字符串中最大的，然后确保s2是次大的，最后确保s3是最小的。

• 为了交换字符串，它使用了一个临时字符串s。

int compare_s(char* s1, char* s2)//定义比较字符串大小的函数
//模拟实现strcmp
{int i = 0;//把函数返回值初始化为0while (*s1 && *s2 )//当字符串未结束时，执行该循环{s1++;//未比较出大小则继续比较下一位，故使指针增加1s2++;//未比较出大小则继续比较下一位，故使指针增加1}return *s1 - *s2;//返回比较结果
}
void compare_output(char* s1, char* s2, char* s3)
{char s[N];//定义一个字符型数组充当临时字符串//以下分析了三个字符串所有的大小关系并重新排列if (compare_s(s1, s2) < 0)//确保s1>=s2{strcpy(s, s1); strcpy(s1, s2); strcpy(s2, s);//保证s1>s2}if(compare_s(s1, s3) < 0)//确保s1>=s3{strcpy(s, s1); strcpy(s1, s3); strcpy(s3, s);//保证s1>s3}if (compare_s(s2, s3) < 0)//确保s2>=s3{strcpy(s, s2); strcpy(s2, s3); strcpy(s3, s);//保证s2>s3}
}
int main()
{char s1[N], s2[N], s3[N];//定义两个字符串printf("请输入第一个字符串：\n");//提示用户输入第一个字符串fgets(s1, 100, stdin);//使用fgets函数获取字符串s1printf("请输入第二个字符串：\n");//提示用户输入第二个字符串fgets(s2, 100, stdin);//使用fgets函数获取字符串s2printf("请输入第三个字符串：\n");//提示用户输入第三个字符串fgets(s3, 100, stdin);//使用fgets函数获取字符串s3compare_output(s1, s2, s3);printf("从小到大:\n%s%s%s", s3, s2, s1);return 0;
}

2、不使用函数指针作为参数,使用strcmp

void compare_output(char* s1, char* s2, char* s3)
{char s[N];//定义一个字符型数组充当临时字符串//以下分析了三个字符串所有的大小关系并重新排列if (strcmp(s1, s2) < 0){strcpy(s, s1); strcpy(s1, s2); strcpy(s2, s);//保证s1>s2}if(strcmp(s1, s3) < 0){strcpy(s, s1); strcpy(s1, s3); strcpy(s3, s);//保证s1>s3}if (strcmp(s2, s3) < 0){strcpy(s, s2); strcpy(s2, s3); strcpy(s3, s);//保证s2>s3}
}
int main()
{char s1[N], s2[N], s3[N];//定义两个字符串printf("请输入第一个字符串：\n");//提示用户输入第一个字符串fgets(s1, sizeof(s1), stdin);//使用fgets函数获取字符串s1printf("请输入第二个字符串：\n");//提示用户输入第二个字符串fgets(s2, sizeof(s2), stdin);//使用fgets函数获取字符串s2printf("请输入第三个字符串：\n");//提示用户输入第三个字符串fgets(s3, sizeof(s3), stdin);//使用fgets函数获取字符串s3compare_output(s1, s2, s3);printf("从小到大:\n%s%s%s", s3, s2, s1);return 0;
}

3、使用函数指针作为参数进行比较

void swap(char* s1, char* s2)//交换两个字符串的值
{char s[N];strcpy(s, s1); strcpy(s1, s2); strcpy(s2, s);
}void my_sort(char* s1, char* s2, char* s3, void (*swap)(char* s1, char* s2))
{char s[N];if (strcmp(s1, s2) < 0){swap(s1, s2);//保证s1>s2}if (strcmp(s1, s3) < 0){swap(s1, s3);//保证s1>s3}if (strcmp(s2, s3) < 0){swap(s2, s3);//保证s2>s3}
}int main()
{char s1[N], s2[N], s3[N];//定义两个字符串printf("请输入第一个字符串：\n");//提示用户输入第一个字符串fgets(s1, 100, stdin);//使用fgets函数获取字符串s1printf("请输入第二个字符串：\n");//提示用户输入第二个字符串fgets(s2, 100, stdin);//使用fgets函数获取字符串s2printf("请输入第三个字符串：\n");//提示用户输入第三个字符串fgets(s3, 100, stdin);//使用fgets函数获取字符串s3my_sort(s1, s2, s3,swap);printf("从小到大:\n%s%s%s", s3, s2, s1);return 0;
}

4、使用指针数组存储字符串后比较

#include <stdio.h>// 比较两个字符串前后顺序
int compare(const char *str1, const char *str2) {while (*str1 && (*str1 == *str2)) {str1++;str2++;}return *str1 - *str2;
}// 交换两个字符串的位置
void swap(char **str1, char **str2) {char *temp = *str1;*str1 = *str2;*str2 = temp;
}// 使用指向函数的指针来排序字符串数组
void sortStrings(char **strings, int n, int (*compare)(const char*, const char*)) {int i, j;for (i = 0; i < n-1; i++) {for (j = 0; j < n-i-1; j++) {if (compare(strings[j], strings[j+1]) > 0) {swap(&strings[j], &strings[j+1]);}}}
}int main() {char str1[100], str2[100], str3[100];// 输入三个字符串printf("请输入第一个字符串：");scanf("%s", str1);printf("请输入第二个字符串：");scanf("%s", str2);printf("请输入第三个字符串：");scanf("%s", str3);// 定义一个指针数组，保存三个字符串的地址char *strings[] = {str1, str2, str3};int n = sizeof(strings) / sizeof(strings[0]);// 使用指向函数的指针来排序字符串数组sortStrings(strings, n, compare);// 输出排序后的字符串数组printf("排序后的字符串数组：\n");for (int i = 0; i < n; i++) {printf("%s\n", strings[i]);}return 0;
}

二、一道变态的面试题
不能创建临时变量(第三个变量),实现两个整数数的交换

1、一般法（不符合） 

int main()
{int a = 3, b = 5;//交换a和b的值//一般法int c = a;a = b;b = c;printf("%d\n", a);printf("%d\n", b);return 0;}

2、加减法

int main()
{int a = 3, b = 5;//加减法a = a + b;b = a - b;  //b = a + b - ba = a - b;这种写法的缺陷:a,b非常大,求和超过整型的最大值printf("%d\n", a);printf("%d\n", b);return 0;}

3、异或

异或操作符的特点:

a^a = 0
0^a = a

int main()
{int a = 3, b = 5;//异或a = a ^ b;b = a ^ b;  //b = a ^ b ^ b = a ^ 0a = a ^ b;printf("%d\n", a);printf("%d\n", b);return 0;}

三、统计二进制中1的个数

二进制中1的个数_牛客题霸_牛客网

思路一：

循环进行以下操作，直到n被缩减为0：
   1. 用该数据模2，检测其是否能够被2整除
   2. 可以：则该数据对应二进制比特位的最低位一定是0，否则是1，如果是1给计数加1
   3. 如果n不等于0时，继续1
 

int NumberOf1(int n)
{int count = 0;while(n){if(n%2==1)count++;n = n/2;}return count;
}

上述方法缺陷：进行了大量的取模以及除法运算，取模和除法运算的效率本来就比较低。

思路二：

一个int类型的数据，对应的二进制一共有32个比特位，可以采用位运算的方式一位一位的检测，具体如下

int NumberOf1(unsigned int n)
{int count = 0;int i = 0;for(i=0; i<32; i++){if(((n>>i)&1) == 1)count++;}return count;
}

思路二优点：用位操作代替取模和除法运算，效率稍微比较高
 缺陷：不论是什么数据，循环都要执行32次

思路三

采用相邻的两个数据进行按位与运算

int NumberOf1(unsigned int n)
//把有符号当成无符号数
{int count = 0;while (n){count++;n = n & (n - 1);//效果:把二进制中最右边的1去掉了//n = 15//1111 - n	  1110 - n-1//1110 - n    1101 - n-1//1100 - n    1011 - n-1//1000 - n    0111 - n-1//0000 - n}return count;
}

可以观察下：此种方式，数据的二进制比特位中有几个1，循环就循环几次，而且中间采用了位运算，处理起来比较高效

思路四：

1 << i;

依次顺序移动遍历二进制中的每一位

通过这种左移操作，我们可以生成一个只在第i位上为1的数字，其他位都为0。例如：

• i=0: 0001

• i=1: 0010

• i=2: 0100

• i=3: 1000

• ... 以此类推

int NumberOf1(int n) {// write code hereint i = 0, count = 0;for (i = 0; i < 32; i++){if (n & (1 << i))count++;}return count;
}

今天就先到这了！！！

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