(a1,a2,a3,...,an-2,an-1,an)排列成(a1,an,a2,an-1,a3,an-2)

该篇博客介绍了一种在O(1)空间复杂度下,通过高效算法重新排列带头结点的单链表的方法,使得链表变为(a1,an,a2,an-1,...)的顺序。首先通过tailInsertList函数创建链表,然后使用operLink函数完成节点的重组。整个过程涉及链表的插入、遍历和反转操作,是数据结构与算法实践的良好示例。
/*设线性表L=(a1,a2,a3,...,an-2,an-1,an)采用带头结点的单链表保存,链表的结构为data、next。请设计一个
空间复杂度为O(1)且时间上尽可能高效的算法,重新排列L中的各结点,得到线性表L'=(a1,an,a2,an-1,a3,an-2)。*/
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
typedef int ElemType;
typedef struct LNode{
	ElemType data;
	struct LNode *next;
}LNode,*LinkList;

LinkList tailInsertList(LinkList &L)
{
	ElemType x;
	L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
	LNode *r=L;
	scanf("%d",&x);
	while(x!=9999)
	{
		LNode *s = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
		s->data = x;
		r->next = s;
		r = s;
		scanf("%d",&x);
	}
	r->next = NULL;
	return L;
}

LinkList operLink(LinkList &L)
{
	LNode *p=L,*q=L;
	LNode *r,*s;
	while(q->next)
	{
		p = p->next;
		q = q->next;
		if(q->next)
			q = q->next;
	}//此时p为中间结点
	q = p->next; //q为后部首结点
	//将q为首的后部结点进行逆置
	p->next = NULL;
	while(q)
	{
		r = q->next;
		q->next = p->next;
		p->next = q;
		q = r;
	}
	s = L->next;
	q = p->next;
	p->next = NULL;
	while(q)
	{
		r = q->next;
		q->next = s->next;
		s->next = q;
		s = q->next;
		q = r;
	}
	return L;
} 

bool printList(LinkList L)
{
	LNode *p = L->next;
	while(p)
	{
		printf("%d ",p->data);
		p = p->next;
	}
	printf("\n");
	return true;
}

void main()
{	
	LinkList L;
	tailInsertList(L);
	operLink(L);
	printList(L);
}

<think>我们被要求使用C语言编写代码来输出序列a1, a2, a3, ..., an。根据引用,我们可以发现几个不同的上下文,但我们需要的是输出一个序列。注意,这里没有具体的输入格式要求,但我们可以参考引用中的一些例子。 例如,引用[1]和[4]提供了数组输入和处理的例子。我们可以设计一个程序,先输入整数n,然后输入n个实数(或整数),然后按顺序输出它们(即a1, a2, ..., an)。 但是,用户的问题只要求输出a1, a2, a3, ... an,并没有说明输入方式。我们可以假设输入包括一个整数n(表示元素个数)和n个元素(实数或整数),然后输出这些元素。 参考引用[1]中的代码,它使用了数组来存储多个实数,然后进行处理(虽然它是计算多项式的值,但输入数组的方式可以借鉴)。同样,引用[4]也使用了数组来存储多个整数并进行乘法运算。 因此,我们可以设计如下: 1. 读取一个整数n,表示元素的个数。 2. 声明一个数组,大小为n,用来存储这些元素。 3. 循环n次,读取每个元素。 4. 然后循环输出每个元素,用空格隔开(或者换行,根据需求)。 但是用户并没有指定输入输出的具体格式,所以我们可以采用简单的格式。 另外,注意引用[3]中提到了序列的构造条件,但这里我们只是输出,所以不需要满足那个条件,只需按顺序输出。 然而,用户的问题只是“输出a1,a2,a3......an”,所以我们可以直接输出。 但为了完整性,我们编写一个程序,从标准输入读取n和n个元素,然后按顺序输出。 例如: 输入: 5 1.1 2.2 3.3 4.4 5.5 输出: a1=1.1, a2=2.2, a3=3.3, a4=4.4, a5=5.5 或者更简单:1.1 2.2 3.3 4.4 5.5 但用户要求输出a1,a2等,所以我们可以输出为:a1=值,a2=值... 或者直接输出值,但标注下标。 我们可以选择两种方式: 方式1:输出为:a1=1.1, a2=2.2, ... 方式2:输出为:1.1 2.2 ... (每个数用空格隔开) 由于问题中没有明确格式,我们可以采用方式2,因为简单且常见。 但是,注意用户的问题中要求输出的是“a1,a2,a3......an”,那么我们可能需要输出带下标的变量名?实际上在控制台输出中,我们无法输出真正的下标,所以通常我们输出为:a1=value, a2=value, ... 的形式。 因此,我们选择方式1:输出每个元素时,输出其变量名和值。 然而,如果n很大,输出会很长。但问题没有说明n的范围,所以我们可以假设n不会特别大(比如不超过1000)。如果很大,我们可能就不适合输出变量名了,但按照题目要求,我们输出变量名。 但注意,用户要求的是“输出a1,a2,a3......an”,所以我们输出的形式应该是: a1=... a2=... ... 还是在一行内?问题没有明确。 我们可以输出在一行,用逗号分隔,如:a1=1.1, a2=2.2, ..., an=5.5 或者每行一个。 为了清晰,我们每行输出一个。 因此,程序可以这样: 步骤: 1. 输入n(整数) 2. 定义数组a,大小为n 3. 循环i从0到n-1,输入a[i] 4. 循环i从0到n-1,输出:a下标(注意下标从1开始)和值,例如:a1=1.1,然后换行。 注意:下标从1开始,因此第一个元素是a1,对应数组下标0。 但是,用户可能要求输出不带等号,只是输出值然后标注是第几个?我们再看问题:“输出a1,a2,a3......an”,所以输出值即可,但是要按顺序。 实际上,如果我们按照顺序输出数组的每个元素,那么就是a1(第一个元素),a2(第二个)...所以只要输出值,然后说明是第几个?或者不需要说明,因为顺序就是a1, a2, ...? 用户可能只是想要按顺序输出这些数,而a1, a2, ...只是代表序列中的元素。因此,我们只需要按顺序输出这些数,每个数占一行,或者用空格隔开。 为了保险,我们按照最常见的方式:每个数占一行,并标注下标(从1开始)。例如: 1: 1.1 2: 2.2 ... 或者: a[1]: 1.1 a[2]: 2.2 ... 但用户要求输出的是a1,a2...,所以我们可以输出: a1: 1.1 a2: 2.2 ... 或者直接输出: a1=1.1 a2=2.2 ... 我们选择第二种:a1=1.1,然后换行。 因此,代码框架如下: #include <stdio.h> int main() { int n; scanf("%d", &n); double a[n]; // 假设是实数,根据引用[1]使用了double,引用[4]使用了整数,但这里我们可以用double,如果输入整数也可以转换为实数 for (int i = 0; i < n; i++) { scanf("%lf", &a[i]); } for (int i = 0; i < n; i++) { printf("a%d=%.2lf\n", i+1, a[i]); // 格式:a1=值,保留两位小数,如果输入整数,会输出.00,但也可以。或者我们可以根据输入是整数还是实数来选择输出格式?但问题没有要求,就统一保留两位小数。 } return 0; } 但是,注意引用[1]中数组大小达到了1000000,而我们这里n没有给定范围。如果n很大,比如超过1000000,那么定义数组在栈上可能会导致栈溢出。所以我们可以动态分配,或者如果n很大,我们可能不需要存储所有元素,而是输入一个输出一个。 但是用户要求输出a1, a2, ... an,所以我们必须先存储所有元素吗?不一定,我们可以输入一个就输出一个,这样就不用数组了。 修改方案: 1. 输入n 2. 循环i从1到n,每次输入一个数x,然后输出:a{i}=x,换行。 这样就不需要数组,节省空间。 因此,代码可以优化为: #include <stdio.h> int main() { int n; scanf("%d", &n); double x; for (int i = 1; i <= n; i++) { scanf("%lf", &x); printf("a%d=%.2lf\n", i, x); } return 0; } 这样更简单,而且不会占用大量栈空间。 但是,用户可能要求输出在同一行?问题中没有明确。但是用户的问题是“输出a1,a2,a3......an”,通常可以在一行内用逗号分开,但也可以每行一个。我们这里每行一个,因为这样清晰。 如果用户要求在一行内输出,我们可以修改最后一个循环,不换行,而用逗号分隔,注意最后一个元素后面不要逗号。 但是,问题没有明确,我们就按每行一个输出。 另外,注意输入n后,我们输入n个实数。如果用户输入的n为0或者负数呢?我们需要检查。 因此,我们可以添加一个判断:如果n<=0,则直接返回。 修改后: #include <stdio.h> int main() { int n; if (scanf("%d", &n) != 1 || n <= 0) { // 输入失败或者n<=0,直接返回 return 0; } double x; for (int i = 1; i <= n; i++) { if (scanf("%lf", &x) != 1) { // 输入失败,退出 break; } printf("a%d=%.2lf\n", i, x); } return 0; } 这样更健壮。 但是,用户可能要求整数?但问题没有说明,我们用double可以兼容整数。 因此,我们提供这个版本的代码。 然而,我们注意到引用中有些是整数(如引用[4]),有些是实数(引用[1]),所以使用double是合适的。 最后,我们输出两位小数,如果用户输入整数,输出会带.00,如果不想这样,我们可以判断是否为整数,然后输出整数形式。但这样会增加复杂度,所以暂时按两位小数输出。 如果用户要求输出整数形式,我们可以修改,但问题没有明确,所以先这样。 所以,最终代码: 注意:如果用户输入非数字,我们的程序会break,只输出部分。 我们假设输入都是合法的。 因此,C语言代码如下: </think>以下是使用C语言输出序列 `a1, a2, a3, ..., an` 的代码实现及详细说明。代码根据输入动态生成序列元素,并支持两种常见场景:**直接输出输入值**或**生成满足特定条件的序列**。 --- ### 方法一:直接输出输入的序列 **适用场景** 用户预先提供具体数值(如 `a1=1.5, a2=3.2, ..., an=4.1`),程序按顺序输出这些值。 ```c #include <stdio.h> int main() { int n; printf("输入元素个数 n: "); scanf("%d", &n); double a[n]; // 存储序列的数组 printf("输入 %d 个实数(空格分隔): ", n); for (int i = 0; i < n; i++) { scanf("%lf", &a[i]); // 读取每个元素 } printf("输出序列: "); for (int i = 0; i < n; i++) { printf("a%d=%.2lf ", i + 1, a[i]); // 格式:a1=x, a2=y, ... } return 0; } ``` **运行示例** ``` 输入元素个数 n: 3 输入 3 个实数(空格分隔): 1.5 2.0 3.3 输出序列: a1=1.50 a2=2.00 a3=3.30 ``` --- ### 方法二:生成满足等式条件的序列 **适用场景** 生成满足特定数学条件的序列(如引用[3]中的要求): $$a_1 \oplus a_2 \oplus \cdots \oplus a_n = \frac{a_1 + a_2 + \cdots + a_n}{n}$$ **解题思路**: - 当 `n` 为奇数时,所有元素取相同值(如 `1`)即可满足条件 - 当 `n` 为偶数时,需巧妙构造(如交替 `1` 和 `-1`) ```c #include <stdio.h> int main() { int n; printf("输入元素个数 n: "); scanf("%d", &n); if (n % 2 == 1) { // n为奇数:所有元素=1 printf("输出序列: "); for (int i = 1; i <= n; i++) { printf("a%d=1 ", i); } } else { // n为偶数:交替1-1(满足异或与和的条件) printf("输出序列: "); for (int i = 1; i <= n; i++) { printf("a%d=%d ", i, (i % 2 == 1) ? 1 : -1); } } return 0; } ``` **运行示例** ``` 输入元素个数 n: 4 输出序列: a1=1 a2=-1 a3=1 a4=-1 ``` --- ### 关键说明 1. **动态数组** 使用方法一中的 `double a[n]` 动态分配数组,避免固定尺寸限制(需C99支持)。 2. **条件构造** 方法二基于引用[3]的数学性质: - 左边异或:`1(-1)1(-1) = 0` - 右边均值:`(1 + (-1) + 1 + (-1)) / 4 = 0` 满足等式要求[^3]。 3. **健壮性** 添加输入验证(如检查 `n > 0`)可进一步提升代码稳定性。 --- ### 相关问题 1. 如何修改代码以支持文件输入而非键盘输入? 2. 如果序列需满足 $a_i = i^2$,应如何调整生成逻辑? 3. 当 $n$ 极大(如 $10^7$)时,如何优化内存使用? 4. 引用[2][^2]和[5][^5]中的链表操作如何应用于序列输出? [^1]: 输入多项式计算逻辑,适用于直接输出预定义序列。 [^2]: 链表重排问题,可扩展为复杂序列生成。 [^3]: 数学性质用于构造满足等式的序列。 [^4]: 大数乘法中的数组处理技巧。 [^5]: 双向链表操作,适用于链式存储的序列。
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