文件处理与宏定义编程实例

286、编写一个程序，从命令行读取一个文本文件的名称，并显示该文件中最长的行。假设长度最长的行只有一行。该程序还应显示文件中每个数字 [0, 9] 的出现次数。此外，程序应读取一个整数（例如，x）并显示文件的最后 x 行。程序应检查输入的数字不大于总行数。例如，如果用户输入 3，程序应显示文件的最后三行。有一个限制：程序每行只能读取一次。假设文件行数少于 1000 且每行字符数少于 100。

以下是实现该功能的 Python 代码示例：

import sys

# 从命令行获取文件名
if len(sys.argv) != 2:
    print('请提供文件名作为命令行参数。')
    sys.exit(1)

filename = sys.argv[1]

# 初始化变量
longest_line = ''
line_count = 0
lines = []

# 用于记录每个数字的出现次数
digit_count = [0] * 10

# 读取文件
try:
    with open(filename, 'r') as file:
        for line in file:
            line = line.rstrip()  # 去除行尾的换行符
            lines.append(line)
            line_count += 1

            # 更新最长行
            if len(line) > len(longest_line):
                longest_line = line

            # 统计数字出现次数
            for char in line:
                if char.isdigit():
                    digit_count[int(char)] += 1

    # 显示最长行
    print('最长的行：', longest_line)

    # 显示每个数字的出现次数
    print('每个数字 [0, 9] 的出现次数：')
    for i in range(10):
        print(f'{i}: {digit_count[i]}')

    # 读取用户输入的整数
    while True:
        try:
            x = int(input('请输入一个整数以显示文件的最后 x 行：'))
            if 0 < x <= line_count:
                break
            else:
                print('输入的数字应大于 0 且不大于总行数，请重新输入。')
        except ValueError:
            print('输入无效，请输入一个整数。')

    # 显示最后 x 行
    print(f'文件的最后 {x} 行：')
    for line in lines[-x:]:
        print(line)

except FileNotFoundError:
    print(f'文件 {filename} 未找到。')

代码说明：

1. 获取文件名 ：从命令行参数获取要读取的文件名。
2. 读取文件 ：逐行读取文件，记录最长行、总行数和每行内容，同时统计每个数字的出现次数。
3. 显示最长行和数字出现次数 ：输出最长行和每个数字的出现次数。
4. 读取用户输入 ：要求用户输入一个整数 x ，确保输入的数字在有效范围内。
5. 显示最后 x 行 ：输出文件的最后 x 行。

复杂度分析：

• 时间复杂度 ：$O(n)$，其中 $n$ 是文件的总行数。
• 空间复杂度 ：$O(n)$，主要用于存储文件的所有行。

287、定义一个结构体类型“book”，其成员包括书名（title）、作者（author）和价格（price）。假设“book.dat”二进制文件包含100个这样的结构体。编写一个程序，该程序读取书籍条目的序号（例如25）和新数据，并用新数据替换现有数据。然后，程序应从文件中读取该条目的数据并显示出来，以验证是否正确写入。

以下是实现该功能的示例代码：

#include &