C | 简单算法存档1

原创已于 2024-10-08 14:20:48 修改 · 205 阅读

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#c语言 #矩阵 #算法

于 2024-10-07 22:07:16 首次发布

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Spiral Matrix 螺旋矩阵

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include<limits.h>
#include<math.h>
 

int main() {
	int number,i,j;
	printf("input one perfect square:\n");
	scanf("%d",&number);
	int side=sqrt(number);
	int spiralMatrix[side][side];
	
	//Spiral Matrix
	//设定4个边界 
	int top=0,bottom=side-1,left=0,right=side-1;
	int value=1;
	while(top<=bottom&&left<=right)
	{
		//从左到右移动 
		for(i=left;i<=right;i++)
		{
			spiralMatrix[top][i]=value++;
		}
		top++;
		
		//从上到下移动 
		for(i=top;i<=bottom;i++)
		{
			spiralMatrix[i][right]=value++;
		}
		right--;
		
		if(top<=bottom)
		{
			for(i=right;i>=left;i--)
			{
				spiralMatrix[bottom][i]=value++;
			}
			bottom--;
		}
		
		if(left<=right)
		{
			for(i=bottom;i>=top;i--)
			{
				spiralMatrix[i][left]=value++;
			}
			left++;
		}
	}
	
	for(i=0;i<side;i++)
	{
		for(j=0;j<side;j++)
		{
			printf("%d",spiralMatrix[i][j]);
			if(j!=side-1)printf(" ");
		}
		printf("\n");
	}
	
	return 0;
}

Bubble Sort & Selection Sort 冒泡排序与选择排序

Bubble Sort 冒泡排序

n个数比较n-1次，每次比较n-1-i个数，每次两两相邻比较，每次将剩余的n-i个数中最大的放在最右边

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include<limits.h>
#include<math.h>
 
void bubbleSort(int arr[],int n)
{
	int i,j,temp;
	for(i=0;i<n-1;i++)
	{
		for(j=0;j<n-1-i;j++)
		{
			if(arr[j]>arr[j+1])
			{
				temp=arr[j];
				arr[j]=arr[j+1];
				arr[j+1]=temp;
			}
		}
	}
}
 
int main() {
	int n,i;
	scanf("%d",&n);
	
	int arr[n];
	for(i=0;i<n;i++)
	{
		scanf("%d",&arr[i]);
	}
	
	//Bubble Sort
	bubbleSort(arr,n);
	
	//output sorted array
	for(i=0;i<n;i++)
	{
		printf("%d ",arr[i]);
	}
	printf("\n");
	
	return 0;
}

Selection Sort 选择排序

次数与冒泡排序一样，每次将在所有未排序的n-i个数中，选出最小/大的数放在排序的起始位置

void selectionSort(int arr[],int n)
{
	int i,j,temp,minIdx;
	for(i=0;i<n;i++)
	{
		//每次循环都把最小的数放在i处
		minIdx=i;
		for(j=i+1;j<n;j++)//j从i+1开始循环 
		{
			if(arr[minIdx]>arr[j])minIdx=j;
		 } 
		 //交换min与当前i的位置
		 if(minIdx!=i)
		 {
		 	temp=arr[i];
		 	arr[i]=arr[minIdx];
		 	arr[minIdx]=temp;
		  } 
	}
	
}

Find the greatest commom divisor 求最大公约数

欧几里得算法(Euclidean algorithm)/辗转相除法

较大数a除以较小数b得一余数r，若r为0，则两数最大公约数为b，若r不为0，则令a=b,b=r,再重复上述过程直至余数为0，此时的b即为最大公约数GCD

//function declaration
int gcd(num1,num2);//greatest common divisor

int main(int argc, char *argv[]) {
	int num1,num2,result;
	scanf("%d%d",&num1,&num2);
	result=gcd(num1,num2);
	printf("%d\n",result);
	return 0;
}
//function definition
int gcd(int a,int b)
{
	while(b!=0)
	{
		int temp=b;
		b=a%b;
		a=temp;
	}
	return a;
}

for循环法

先找出两数中的较小数并存放在min中，且gcd（greatest common divisor，最大公约数）一定<=min，for循环从1到min，当两数%i都为0时，i即为最大公约数

int main() {
	int num1,num2,i;
	int min=0,gcd=1;//greatest common divisor
	scanf("%d%d",&num1,&num2);
	min=(num1<num2)?num1:num2;//min存放较小的数 
	
	for(i=1;i<=min;i++)
	{
		if(num1%i==0&&num2%i==0)
		{
			gcd=i;
		}
	}
	
	printf("%d\n",gcd);
	return 0;
}

求一定范围内的质数个数

//求某范围内质数个数 start and end are excluded
int isPrime(int num);

int main() {
	int start,end,count=0;
	int i,j;
	scanf("%d%d",&start,&end);
	
	for(i=start+1;i<end;i++)
	{
		if(isPrime(i))count++;
	}
	
	printf("%d\n",count);
	
	return 0;
} 
//isPrime函数中条件顺序不能乱 
int isPrime(int num)
{
	if(num<=1)return 0;//1和负数不是质数 
	if(num==2)return 1;
	if(num%2==0)return 0;//除2之外的偶数不是质数
	//只检查奇数
	int j;//因数从3到num的平方根 
	for(j=3;j<=sqrt(num);j+=2)//只判否，有一个因数就返回0 
	{
		if(num%j==0)return 0;
	}
	return 1;
 }

打印

*金字塔

void starsPrint(int n)
{
	int i,j,k;
	 
	for(i=1;i<=n;i++)//循环n次 
	{
		int stars=2*i-1;
		//打印空格,第n个打印0个空格 
		for(j=0;j<n-i;j++)
		{
			printf(" ");
		} 
		//打印*
		for(k=0;k<stars;k++)
		{
			printf("*");
		} 
		//enter
		printf("\n");
	}
}
int main() {
	int number;
	scanf("%d",&number);
	
	starsPrint(number);
	
	return 0;
}

数字金字塔

for(i=1;i<=n;i++)//循环n次 
	{
		//打印空格,第n个打印0个空格 
		for(j=0;j<n-i;j++)
		{
			printf(" ");
		} 
		//打印数字，得分两次循环 
		for(k=1;k<=i;k++)
		{
			printf("%d",k);
		}
		for(k=i-1;k>0;k--)
		{
			printf("%d",k);
		}
		//enter
		printf("\n");
	}

Fibonacci sequence 斐波那契数列

以1,1,2,3,5,开头，从第3个数开始，每个数都等于前两个数之和

递归（效率较低）

//fibonacci函数,递归：每一项都来自于上几项 
 int fibonacci(int n)
 {
 	if(n<=1)return n;
 	else return fibonacci(n-1)+fibonacci(n-2); 
 }

int main() {
	int fiboArray[30]={0};
	int i;
	
	//assignment
	for(i=0;i<30;i++)
	{
		fiboArray[i]=fibonacci(i);
	}
	
	//output the top 30 items
	for(i=0;i<30;i++)
	{
		if(i!=0&&i%5==0)printf("\n");
		
		printf("%8d ",fiboArray[i]);
	}
	printf("\n");
	
	return 0;
}

迭代

//递归法求斐波那契数列，只要分<=1和else即可 
//迭代比递归效率更高，可以避免运行不必要的程序 

int main() {
	int fiboArray[30];
	int a=1,b=1;
	int i,temp;
	
	//迭代计算fibonacci数列前30项
	for(i=0;i<30;i++)
	{
		fiboArray[i]=a;
		temp=a+b;
		a=b;
		b=temp;
	 } 
	
	//分组对齐输出
	for(i=0;i<30;i++)
	{
		if(i%5==0&&i!=0){
			printf("\n");
		}
		
		printf("%8d",fiboArray[i]);
	} 
	printf("\n");
	
	return 0;
}

找到数组中的MAX和min

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include<limits.h>
//找到int能表示的最小数和最大数 
#include<math.h>


int main() {
	int n,i;
	scanf("%d",&n);
	
	//judgment statement
	if(n<=0||n>100)
	{
	printf("The input number should be between 0 and 100!");
	return 1;//Jump out of the program
	}
	
	int arr[n];
	for(i=0;i<n;i++)
	{
		scanf("%d",&arr[i]);
	}
	
	int max=INT_MIN;//最大值初始化为int能表示的最小值 
	int min=INT_MAX;
	
	for(i=0;i<n;i++)
	{
		//循环n次，每次更新max和min的值
		if(arr[i]>max)
		{
			max=arr[i];
		 } 
		if(arr[i]<min)
		{
			min=arr[i];
		}
	} 
	
	printf("%d %d\n",max,min);
	
	return 0;
}

水仙花数（153 370 371 407）

‌‌水仙花数（‌Narcissistic number）也被称为‌超完全数字不变数（pluperfect digital invariant, PPDI）、‌自恋数、‌自幂数（严格来讲水仙花数只是自幂数的一种）、‌阿姆斯壮数或‌阿姆斯特朗数（Armstrong number）。

水仙花数是指一个n位数（n≥3），它的每个位上的数字的n次幂之和等于它本身‌

//统计1~1000内的水仙花数并输出
//153 370 371 407 
int isTrue(int num)
{
	int g,s,b;
	g=num%10;
	b=num/100;
	s=(num%100)/10; 
	if(g*g*g+s*s*s+b*b*b==num)return 1;
	return 0;
}

int main() {
	int i,count=0;
	for(i=100;i<1000;i++)
	{
		if(isTrue(i))
		{
			printf("%d ",i);
			count++;
		}
	}
	printf("\n%d\n",count);

	return 0;
}