C语言习题——练习1

た入场券 2022-12-19 14:29 145阅读 0赞

### 操作符练习题 ###

*  1.求两个数二进制中不同位的个数
 *   *  1.1 思路
     *  1.2 代码
 *  2.打印整数二进制的奇数位和偶数位
 *   *  2.1 思路
     *  2.2 代码
 *  3.统计二进制中1的个数
 *   *  3.1 思路
     *  3.2 代码
 *  4 交换两个变量（不创建临时变量）
 *   *  4.1 思路
     *  4.2 代码
 *  5.喝汽水问题
 *   *  5.1 思路
     *  5.2 代码

# 1.求两个数二进制中不同位的个数 #

编程实现：两个int（32位）整数m和n的二进制表达中，有多少个位(bit)不同？  
输入例子:  
1999 2299  
输出例子:7

## 1.1 思路 ##

**(1) 先将m和n进行按位异或，此时m和n相同的二进制比特位清零，不同的二进制比特位为1  
(2) 统计异或完成后结果的二进制比特位中有多少个1即可**  
这里统计一个数中1的个数的方法两种  
第一种很容易想到，**将数循环右移1位直到数为零，每次与1相与，结果为真表示该位为1。但是这种方法需要注意使用无符号类型，不然左边空位会补符号位1**  
用unsigned类型是为了保证数在右移时，无论该程序在什么机器上运行，左边空出的位都用0而不是符号位填补。  
第二种方法比较巧妙利用x&=(x-1)这个式子**每次消除x中最右边值为1的二进制位，循环次数即为1的个数。**  
我们随便为x-1选一个值，比如二进制1010，x就为1011，x&=(x-1)，x为1010  
x-1为1001，x&=(x-1)，x为1000，  
x-1为0111，x&=(x-1)，x为0，  
循环三次，1011中共3个1，  
我们发现x-1最右端为0的位与x最右端为1的位相对应，  
两者相与，x&(x-1)就能消除x最右端值为1的位。

## 1.2 代码 ##

//1.求两个数二进制中不同位的个数
    int calc_dif_bit(int m, int n)
    {
        
    
    	//方法1
    	//unsigned int tmp = m^n;
    	//int count = 0;
    	//while (tmp)
    	//{
        
    	//	if (tmp & 1)
    	//	{
        
    	//		count++;
    	//	}
    	//	tmp >>= 1;
    	//	
    	//}
    
    	//方法2
    	int tmp = m^n;
    	int count = 0;
    	while (tmp)
    	{
        
    		tmp = tmp&(tmp - 1);
    		count++;
    	}
    
    	return count;
    	
    }
    
    int main()
    {
        
    	int m = 0;
    	int n = 0;
    	while (scanf("%d %d", &m, &n) == 2)
    	{
        
    		int sum = calc_dif_bit(m, n);
    		printf("%d\n", sum);
    	}
    	
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

# 2.打印整数二进制的奇数位和偶数位 #

获取一个整数二进制序列中所有的偶数位和奇数位，分别打印出二进制序列

## 2.1 思路 ##

（1）提取所有的奇数位，如果该位是1，输出1，是0则输出0  
（2） 以同样的方式提取偶数位置

检测num中某一位是0还是1的方式：  
（1） 将num向右移动i位  
（2）将移完位之后的结果与1按位与，如果：  
结果是0，则第i个比特位是0  
结果是非0，则第i个比特位是1

## 2.2 代码 ##

//2.打印整数二进制的奇数位和偶数位
    
    void PrintBit(int num)
    {
        
    	printf("奇数位：");
    	for (int i = 31; i >= 1; i-=2)
    	{
        
    		printf("%d ", (num >> i) & 1);
    	}
    	printf("\n");
    	
    	printf("偶数位： ");
    	for (int i = 30; i >= 0; i-=2)
    	{
        
    		printf("%d ", (num >> i) & 1);
    	}
    	printf("\n");
    }
    
    int main()
    {
        
    	int num = 0;
    	scanf("%d", &num);
    	PrintBit(num);
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

# 3.统计二进制中1的个数 #

写一个函数返回参数二进制中 1 的个数。  
比如： 15 0000 1111 4 个 1  
[牛客网OJ链接][OJ]

## 3.1 思路 ##

该题思路可以参考第一题的思路，两种方法：按位与1(注意符号)或者按位与它本身-1。  
采用相邻的两个数据进行按位与运算  
举例：  
9999：‭10 0111 0000 1111‬  
第一次循环：n=9999 n=n&(n-1)=9999&9998= 9998  
第二次循环：n=9998 n=n&(n-1)=9998&9997= 9996  
第三次循环：n=9996 n=n&(n-1)=9996&9995= 9992  
第四次循环：n=9992 n=n&(n-1)=9992&9991= 9984  
第五次循环：n=9984 n=n&(n-1)=9984&9983= 9728  
第六次循环：n=9728 n=n&(n-1)=9728&9727= 9216  
第七次循环：n=9216 n=n&(n-1)=9216&9215= 8192  
第八次循环：n=8192 n=n&(n-1)=8192&8191= 0  
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

## 3.2 代码 ##

//3.统计二进制中1的个数
    int CalcBit(int num)
    {
        
    	//方法1
    	unsigned int tmp = num;
    	int count = 0;
    	while (tmp)
    	{
        
    		if (tmp & 1)
    		{
        
    			count++;
    		}
    		tmp >>= 1;
    	}
    
    	方法2
    	//int count = 0;
    	//while (num)
    	//{
        
    	//	num = num&(num - 1);
    	//	count++;
    	//}
    
    	return count;
    }
    
    int main()
    {
        
    	int num = 0;
    	while (scanf("%d", &num) == 1)
    	{
        
    		printf("%d个1",CalcBit(num));
    	}
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }

# 4 交换两个变量（不创建临时变量） #

不允许创建临时变量，交换两个整数的内容

## 4.1 思路 ##

使用异或操作，异或操作满足结合律  
a=a^b  
b=a^b 即：b=a ^ b ^ b =a  
a=a^b 即：a=a ^ b ^ b =a

## 4.2 代码 ##

int main()
    {
        
    	int a = 10;
    	int b = 20;
    	printf("交换前:a = %d b = %d\n", a, b);
    	a = a^b;
    	b = a^b;
    	a = a^b;
    	printf("交换后:a = %d b = %d\n", a, b);
    	return 0;
    }

# 5.喝汽水问题 #

喝汽水，1瓶汽水1元，2个空瓶可以换一瓶汽水，给20元，可以多少汽水（编程实现）。

## 5.1 思路 ##

（1）20元首先可以喝20瓶，此时手中有20个空瓶子  
（2）两个空瓶子可以喝一瓶，喝完之后，空瓶子剩余：empty/2(两个空瓶子换的喝完后产生的瓶子) + empty%2(不够换的瓶子)  
（3） 如果瓶子个数超过1个，可以继续换，即重复2

## 5.2 代码 ##

int main()
    {
        
    	int money = 0;
    	scanf("%d", &money);
    	
    	int total = money;
    	int empty = money;
    	while (empty > 1)
    	{
        
    
    		total += empty/2;
    		empty =empty/2+empty%2;
    	}
    
    	printf("%d\n", total);
    	return 0;
    
    }

[OJ]: https://www.nowcoder.com/questionTerminal/8ee967e43c2c4ec193b040ea7fbb10b8