名题百则source code：第七章---其他问题

无耻的copy，然后号称原创~~~我稀饭

问题7.2 假设有一个数组，它有n个元素，每一个都不外乎是红、白、蓝3种颜色之一的代号，就用R、W、B代表。这些元素在数组中并没有依同样颜色排在一起的方式来排列，倾斜一个程序把这个元素排成所有蓝色在前，接着是白色，最后是红色的排列方式，不过在写程序时要满足下面的条件：

1. 不能用额外的内存，换句话说，只能在数组之内用互换的方式来完成。

2. 互换两个元素的动作要越少越好

3. 对于每一个元素而言，测试它是红、是白，还是蓝的工作每种颜色最多只能做一次测试。

在这个条件下，请写一个最快的程序。

#include <iostream>
#include <iterator>
#include <algorithm>
#include <string>

using namespace std;

#define BLUE 'b'
#define WHITE 'w'
#define RED 'r'

#define SWAP(x, y) { char temp; \
					temp = color[x]; \
					color[x] = color[y]; \
					color[y] = temp; \
					}

void dutch_flag(char *color)
{
	int white = 0;
	int blue = 0;
	int red = 0;

	while (red < strlen(color))
	{
		if (color[red] == RED)
			red++;
		else if (color[red] == WHITE)
		{
			SWAP(white, red);
			white++;
			red++;
		}
		else 
		{
			SWAP(blue, red);
			blue++;
			SWAP(white, red);
			white++;
			red++;
		}
	}
}

void main()
{
	char color[] = {'r', 'r', 'w', 'w', 'b', 'b', 'b', '\0'};
	const int size = sizeof color / sizeof *color;

	dutch_flag(color);
	for (int i = 0; i < size; i++)
		cout << color[i] << " ";
	cout << endl;
}

可惜啊，可惜，上面这个代码居然存在bug。。。

下面这组用例立马挂掉上面的程序：char color[] = {'r', 'b', 'w', '\0'};

正确的做法原理如下图所示：

正确的代码如下：

#include <iostream>
#include <iterator>
#include <algorithm>
#include <string>

using namespace std;

#define BLUE 'b'
#define WHITE 'w'
#define RED 'r'

#define SWAP(x, y) { char temp; \
					temp = color[x]; \
					color[x] = color[y]; \
					color[y] = temp; \
					}

void dutch_flag(char *color)
{
	int white = 0;
	int blue = 0;
	int red = strlen(color) - 1;

	while (white <= red)
	{
		if (color[white] == WHITE)
			white++;
		else if (color[white] == BLUE)
		{
			SWAP(white, blue);
			white++;
			blue++;
		}
		else 
		{
			SWAP(white, red);
			red--;
		}
	}
}

void main()
{
	char color[] = {'r', 'r', 'w', 'b', 'w', 'b', 'b', 'b', 'w', '\0'};
	const int size = sizeof color / sizeof *color;

	dutch_flag(color);
	for (int i = 0; i < size; i++)
		cout << color[i] << " ";
	cout << endl;
}

当用例为 char color[] = {'r', 'r', 'w', 'b', 'w', 'b', 'b', 'b', 'w', 'r', 'r', '\0'}; 时，不难发现存在多余的swap操作，可以做如下补充：

void dutch_flag(char *color)
{
	int white = 0;
	int blue = 0;
	int red = strlen(color) - 1;

	while (white <= red)
	{
		if (color[white] == WHITE)
			white++;
		else if (color[white] == BLUE)
		{
			SWAP(white, blue);
			white++;
			blue++;
		}
		else 
		{
			while (white < red && color[red] == RED)
				red--;
			SWAP(white, red);
			red--;
		}
	}
}

问题7.3  字符串列整数的转换

在平时课本中的atoi()函数范例，通常都不能查出溢出(overflow)的情况，或者是不理会这个情况而给出错误的结果，请修改这个atoi()程序，把转换后的结果用第二个参数返回来。例如，x_atoi(s,*t)就用t返回结果，而函数则指出OVERFLOW(大于最大整数值)、UNDERFLOW(小于最小整数值)、NO_ERROR(正常)，为了方便起见，假设使用的机器是用2的补码存储整数，有没有办法查出机器是用1的补码还是2的补码？

题目比较简单

#include <iostream>
#include <iterator>
#include <algorithm>
#include <string>
#include <limits.h>
#include <ctype.h>

using namespace std;

#define OVERFLOW 1
#define UNDERFLOW -1
#define NO_ERROR 0

int x_atoi(char *s, int *result)
{
	int digit_value;
	int i;

	*result = 0;
	for (i = 0; isdigit(s[i]); i++)
	{
		if (*result <= (INT_MAX - (digit_value = s[i] - '0')) / 10)
			*result = 10 * *result + digit_value;
		else
			return OVERFLOW;
	}
	return NO_ERROR;
}

void main()
{
	char *input = "123411111115";
	int result;
	int ret = x_atoi(input, &result);
	if (ret == NO_ERROR)
	{
		cout << "number = " << result << endl;
	}
	else if (ret == OVERFLOW)
	{
		cout << "over flow" << endl;
	}
}

问题7.5 无限位数算术

请写一个使用十进制运算，并且可以计算任意位数精确度的正整数加法和乘法的程序