JZ17 打印从1到最大的n位数

描述
输入数字 n,按顺序打印出从 1 到最大的 n 位十进制数。比如输入 3,则打印出 1、2、3 一直到最大的 3 位数 999。

  1. 用返回一个整数列表来代替打印
  2. n 为正整数,0 < n <= 5
示例1
输入:1
返回值:[1,2,3,4,5,6,7,8,9]

暴力破解法:

import java.util.*;


public class Solution {
    /**
     * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定,请勿修改,直接返回方法规定的值即可
     *
     * 
     * @param n int整型 最大位数
     * @return int整型一维数组
     */
    public int[] printNumbers (int n) {
        // write code here
        int bitStart = 0,bitEnd=0;
        int index = 0;
        ArrayList<Integer> res = new ArrayList<>();
        for(int i = 1;i<=n;i++){
            bitStart = (int)Math.pow(10,i-1);
            bitEnd = bitEnd+9*(int)Math.pow(10,i-1);
            for(int j = bitStart;j<=bitEnd;j++){
                res.add(j);
            }
        }
        int []result = res.stream().mapToInt(Integer::intValue).toArray();
        return result;
    }
}
import java.util.*;
public class Solution {
    public int[] printNumbers (int n) {
        //找到该n+1位数的最小数字
        int end = 1;
        for(int i = 1; i <= n; i++)
            end *= 10;
        //从1遍历到n+1位数的最小数字输出
        int[] res = new int[end - 1];
        for(int i = 1; i < end; i++)
            res[i - 1] = i;
        return res;
    }
}

<think>嗯,用户想用汇编语言编写程序,找到一批不同有符号数中两个数字和的绝对值的最大值,并且输出这个最大值以及对应的两个数。这个问题看起来有点挑战性,特别是因为涉及到有符号数的处理以及绝对值的计算。我需要仔细分析需求,然后逐步思考如何实现。 首先,用户的需求明确:处理一组带符号的整数,找出任意两数之和的绝对值最大的那一对,然后输出最大值和对应的两个数。在汇编中处理有符号数需要注意符号位,比如使用不同的条件跳转指令,比如JL(小于跳转)和JG(大于跳转),而不是无符号数常用的JB和JA。 接下来,我需要考虑如何遍历所有可能的两个数的组合。对于n个数来说,组合数是n*(n-1)/2,所以需要双重循环来遍历每个数对。在汇编中,可能需要使用两个指针或者索引来分别指向当前的两个数,然后计算它们的和,并取绝对值。 然后,计算绝对值这一步。对于有符号数来说,如果和是负数,取反即可得到绝对值。在汇编中,可以通过检查符号位(使用TEST指令或者CMP指令),然后使用NEG指令来取反。比如,计算两个数的和后,检查结果的符号位,如果是负数,就取反,否则保持不变。 接下来是如何比较并记录最大值。需要初始化一个变量来保存当前的最大绝对值,初始值可以设为0,或者第一个数对的绝对值。每次计算出一个数对的绝对值后,与当前最大值比较,如果更大,则更新最大值,并记录对应的两个数。 存储对应的两个数可能需要两个变量,或者在内存中保留它们的地址或值。因为需要最后输出这两个数,所以必须保存它们的实际值,而不是它们的绝对值。因此,在每次更新最大值时,同时保存这两个数的原始值。 然后,关于输入和输出的处理。用户需要输入一组数,这可能需要通过系统调用或者调用C库函数来读取输入。但是在纯汇编环境中,可能需要使用DOS或BIOS中断,比如DOS的0Ah功能读取字符串,然后解析字符串为有符号数。这部分可能比较复杂,尤其是处理负数的输入。例如,用户输入“-5”,需要将字符转换为数值,并处理符号位。 不过,根据用户提供的引用[5]中的示例代码,数据是直接存储在数据段的,可能用户希望直接使用预定义的数据,或者在程序运行时输入。如果用户希望程序能够动态输入数据,那么需要编写输入处理的部分,这可能增加程序的复杂度。假设用户的数据已经存储在内存中,比如在数据段定义了一个数组,那么程序可以直接处理这些数据。 接下来,代码结构的大致思路可能是: 1. 初始化数据段,定义存储数字的数组,以及用于保存最大值和对应两个数的变量。 2. 设置循环结构,双重循环遍历所有数对。 3. 对于每一对数,计算它们的和,并取绝对值。 4. 比较当前绝对值与最大值,如果更大,则更新最大值并记录这两个数。 5. 循环结束后,输出最大值和对应的两个数。 但具体实现时需要注意很多细节。例如,如何处理有符号数的加法溢出?比如,两个很大的正数相加可能导致溢出,结果为负数。此时,绝对值的计算是否受影响?可能需要使用更大的寄存器来保存和,或者检查溢出标志,但这样会增加复杂度。用户的问题中可能假设输入的数不会导致溢出,或者题目允许忽略溢出情况,因为输入范围可能有限制,比如引用[4]中提到数据范围在-100到100之间,这样两个数的和不会超过-200到200,所以使用16位寄存器应该足够。 此外,在比较绝对值时,如何高效地进行比较?例如,计算两个数的和的绝对值,可以先将两个数相加,然后取其绝对值,或者分别计算它们的绝对值再相加?不,用户的问题是要两数之和的绝对值,所以必须是先相加再取绝对值。例如,-5和3的和是-2,绝对值是2,而如果分别取绝对值再相加是5+3=8,所以必须严格按照题目要求处理。 现在,关于汇编的具体实现步骤: 1. 数据段定义:需要存储数组、当前最大值(绝对值)、以及对应的两个数。 例如: DATA SEGMENT ARRAY DW -5, 3, 7, -2, 10 ; 假设数组元素为有符号字类型 COUNT DW ($-ARRAY)/2 ; 数组元素个数 MAX_ABS DW 0 ; 最大绝对值 NUM1 DW 0 ; 第一个数 NUM2 DW 0 ; 第二个数 DATA ENDS 2. 代码段: 初始化DS,设置循环变量i和j,双重循环遍历所有i和j(i不等于j)。 对于每对i和j: 取出ARRAY[i]和ARRAY[j] 计算它们的和 取和的绝对值 比较当前MAX_ABS,如果更大,则更新MAX_ABS,并保存ARRAY[i]和ARRAY[j]到NUM1和NUM2 这里需要注意,i和j需要遍历所有可能的组合,包括i<j和i>j,但为了避免重复计算,可以优化为i从0到n-2,j从i+1到n-1。但是题目没有说明是否需要考虑顺序,或者是否允许同一对的不同顺序。比如,数组中的元素是否可以与自己组合?题目描述中的“一批不同的有符号数”可能意味着数值不同,但组合是否允许同一个元素被选两次?比如,假设数组中有元素5,是否允许选5和5?这需要看问题描述中的“不同的”是否指数值不同还是位置不同。根据用户的问题描述,可能指的是不同的位置,即允许相同的数值但不同位置的元素组合。所以,双重循环需要遍历所有i和j,其中i != j。或者,如果允许同一元素被选两次(例如,在数组中可能存在多个相同数值的元素),但用户的问题可能希望选两个不同的元素,所以i和j必须不同。 例如,对于数组元素个数为n,遍历i从0到n-1,j从0到n-1,当i != j时,计算两数的和。但这样会有重复计算,比如i=1,j=2和i=2,j=1会被视为不同的组合,但它们的和是相同的。不过题目要求的是所有可能的两个数,所以可能需要遍历所有i和j(i≠j),或者优化为i<j,以每个组合只计算一次,然后比较所有可能的和。但绝对值最大的可能出现在i和j交换后的组合中,但它们的和绝对值是相同的,所以可能不需要重复计算。因此,为了减少计算量,可以优化为i从0到n-1,j从i+1到n-1,这样每个组合只处理一次,避免重复。但根据用户的问题描述中的“不同”是否允许同一对的正反顺序,可能要看具体要求。但绝对值的最大值不会因为i和j的顺序不同而变化,所以可以优化循环次数。 所以,在代码中,可以设置外层循环i从0到COUNT-1,内层循环j从i+1到COUNT-1,这样处理每个唯一的数对一次。 3. 计算两数之和的绝对值: 使用AX寄存器保存ARRAY[i],BX保存ARRAY[j],相加后得到和在AX中。然后判断AX是否为负,如果是,取反。 例如: MOV AX, ARRAY[SI] ; 假设SI指向ARRAY[i] MOV BX, ARRAY[DI] ; DI指向ARRAY[j] ADD AX, BX ; AX = ARRAY[i] + ARRAY[j] CMP AX, 0 JNL POSITIVE ; 如果和非负,跳过取反 NEG AX ; 否则取反得到绝对值 POSITIVE: ; 此时AX中是和的绝对值 4. 比较并更新最大值: 比较AX与当前的MAX_ABS,如果AX更大,则更新MAX_ABS,并保存当前的ARRAY[i]和ARRAY[j]到NUM1和NUM2。 例如: CMP AX, MAX_ABS JLE NOT_LARGER MOV MAX_ABS, AX MOV NUM1, ARRAY[SI] MOV NUM2, ARRAY[DI] NOT_LARGER: 这里需要注意,初始MAX_ABS应设为最小的可能值,比如0。但如果有负数的情况下,可能初始值应该设为第一个数对的绝对值。例如,当所有数对的绝对值都是负数时(不可能,因为绝对值是非负的),但实际绝对值总是非负的,所以初始值可以设为0。但如果所有数对的和的绝对值都小于0,则初始值设为0可能不正确。不过,绝对值的最小是0,所以如果初始MAX_ABS设为0,只有当存在至少一个数对的绝对值大于等于0时才能正确,但绝对值总是非负的,所以0是一个合理的初始值。但有可能所有数对的和的绝对值都是0,那么MAX_ABS会被正确记录。如果所有数对的绝对值都是0,比如所有数都是互为相反数,那么输出的最大值是0,对应的两个数也是正确的。 因此,初始化MAX_ABS为0是可行的,但在第一次比较时,如果第一个数对的绝对值更大,则更新。否则,后续的比较会覆盖。 5. 循环结构: 使用双重循环,外层循环i从0到COUNT-1,内层循环j从i+1到COUNT-1。例如,使用SI作为i的指针,DI作为j的指针,每次移动两个字节(假设数组元素是字类型)。 例如: MOV CX, COUNT DEC CX ; 外层循环次数为COUNT-1,因为j从i+1开始 XOR SI, SI ; i的索引,初始为0 OUTER_LOOP: MOV DI, SI ; j从i+1的位置开始 ADD DI, 2 ; 因为每个元素占2字节,所以下一个元素是SI+2 MOV DX, COUNT DEC DX ; 内层循环次数为COUNT - i - 1 INNER_LOOP: ; 计算ARRAY[SI]和ARRAY[DI]的和的绝对值 ; 比较并更新MAX_ABS、NUM1、NUM2 ADD DI, 2 ; 移动到下一个元素 DEC DX JNZ INNER_LOOP ADD SI, 2 ; 移动到下一个i LOOP OUTER_LOOP 但这里需要注意循环次数是否正确。例如,如果数组有n个元素,外层循环应执行n-1次,每次i从0到n-2。而内层循环对于每个i,j从i+1到n-1,即执行n - i - 1次。在汇编中,可以用CX来保存外层循环的次数,而DX保存内层循环的次数。 6. 输出部分: 需要将MAX_ABS、NUM1和NUM2输出到屏幕。在汇编中,这通常需要将数值转换为字符串,然后使用DOS中断(如INT 21h的功能09h或02h)来显示。这部分可能比较复杂,尤其是处理有符号数的转换。例如,如果NUM1是负数,需要在输出时显示负号。 例如,输出NUM1的步骤: - 检查NUM1是否为负,如果是,输出负号,然后取其绝对值转换为字符。 - 将数值除以10,得到各个位数,逆序输出。 但用户提供的引用[5]中的示例代码并没有处理输出,只是将结果保存在寄存器中。因此,可能需要根据具体情况实现输出函数,或者假设结果已经保存在内存中,由调试工具查看。但用户的需求是输出最大值及对应的两个数,所以必须实现输出部分。 由于输出有符号数较为复杂,可能需要编写子程序来处理。例如,可以编写一个名为PRINT_SIGNED_WORD的子程序,将AX中的有符号数输出到屏幕。 另外,输出绝对值最大的值可能不需要符号,但题目要求输出的是和的绝对值的最大值,所以输出的是一个非负数,而对应的两个数需要输出它们的原始值,包括符号。 因此,输出部分需要处理三个数值:MAX_ABS(无符号)、NUM1(有符号)、NUM2(有符号)。 7. 可能的错误点: - 在遍历数对时遗漏某些组合。 - 处理有符号数的加减法时未考虑溢出(但假设输入范围有限,可能可以忽略)。 - 绝对值计算错误,例如未正确处理负数的情况。 - 在保存NUM1和NUM2时,存储的是它们的绝对值而不是原始值。 - 输出时未正确处理有符号数的显示,例如负数没有显示负号。 8. 测试用例: 例如,用户提供的示例输入是5个数:-1,2,3,4,-5。根据问题描述中的示例,绝对值最大的数是-5,但这里的问题是要找两数之和的绝对值的最大值。例如,假设数组是-5,3,7,-2,10,那么最大的和的绝对值可能是-5+10=5,绝对值是5,或者7+10=17,绝对值17。所以需要计算所有可能的组合。 另一个测试用例:数组是-10, 20。两数之和是10,绝对值是10。或者数组是-100, -99,和为-199,绝对值199,这可能是最大值。 再如,数组中有两个数的和是-200,绝对值是200,而另一对的绝对值是150,那么最大值应为200,对应的两个数是-100和-100(假设输入允许这样的数值)。 9. 优化考虑: - 由于需要遍历所有数对,时间复杂度是O(n²),对于较大的n可能效率不高,但题目中的数组大小可能较小,如引用[4]中提到m+n的和小于20,所以n可能在20以内,所以双重循环是可行的。 - 可以优化寄存器的使用,避免频繁的内存访问,尽量使用寄存器来保存临时值。 10. 引用相关的问题: 用户提供的引用中有关于求绝对值最大的数(引用[1]),以及求和的绝对值最大的问题(引用[4])。这可能对处理绝对值和最大值比较的部分有参考价值。例如,在引用[1]的代码中,将负数转为正数再比较,但这里需要的是两数之和的绝对值,所以不能直接转换原数组中的数,而是要在计算和之后转换。 综上,汇编程序的实现步骤大致如下: - 初始化数据段,定义数组、变量。 - 使用双重循环遍历所有数对。 - 计算每对数的和的绝对值。 - 比较并更新最大值及其对应的数对。 - 输出结果。 现在,需要将这些步骤转化为具体的汇编代码,并处理所有的细节问题,如循环控制、有符号数的处理、绝对值的计算以及输出函数。</think>### 汇编实现带符号整数和绝对值最大值 #### 实现思路 1. **数据存储**:将输入的有符号整数存储在内存数组中 2. **双重循环遍历**:通过两重循环遍历所有可能的数对组合 3. **和与绝对值计算**:使用符号处理指令`JG/JL`判断正负,`NEG`取补码[^5] 4. **极值更新**:通过`CMP`指令对比当前最大值,`MOV`指令更新记录 5. **结果输出**:将数值转换为ASCII字符,通过DOS中断21h输出[^2] #### 代码实现(MASM语法) ```assembly DATA SEGMENT ARRAY DW -5,3,7,-2,10 ; 输入数组(字类型) COUNT DW ($-ARRAY)/2 ; 数组长度 MAX_ABS DW 0 ; 最大绝对值 NUM1 DW 0 ; 第一个数 NUM2 DW 0 ; 第二个数 MSG_MAX DB "Max |sum|: $" MSG_PAIR DB 0DH,0AH,"Pair: $" DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX ; 初始化极值记录 MOV MAX_ABS,0 MOV SI,0 ; 外层循环指针 OUTER_LOOP: CMP SI,COUNT*2 ; 每个元素占2字节 JAE OUTPUT_RESULT MOV DI,SI ; 内层循环指针 ADD DI,2 INNER_LOOP: CMP DI,COUNT*2 JAE NEXT_OUTER ; 计算两数之和 MOV AX,ARRAY[SI] ; 第一个数 MOV BX,ARRAY[DI] ; 第二个数 ADD AX,BX ; AX = x + y ; 计算绝对值 TEST AX,8000H ; 检测符号位 JZ POSITIVE ; 非负数跳过取反 NEG AX ; 负数取补码 POSITIVE: ; 更新最大值记录 CMP AX,MAX_ABS JLE SKIP_UPDATE MOV MAX_ABS,AX MOV AX,ARRAY[SI] MOV NUM1,AX MOV AX,ARRAY[DI] MOV NUM2,AX SKIP_UPDATE: ADD DI,2 ; 移动内层指针 JMP INNER_LOOP NEXT_OUTER: ADD SI,2 ; 移动外层指针 JMP OUTER_LOOP OUTPUT_RESULT: ; 输出最大值 LEA DX,MSG_MAX MOV AH,09H INT 21H MOV AX,MAX_ABS CALL PRINT_UNSIGNED ; 输出对应数值对 LEA DX,MSG_PAIR MOV AH,09H INT 21H MOV AX,NUM1 CALL PRINT_SIGNED MOV AX,NUM2 CALL PRINT_SIGNED MOV AH,4CH INT 21H ; 子程序:打印有符号数(AX) PRINT_SIGNED PROC TEST AX,8000H JZ POSITIVE_PRINT PUSH AX MOV DL,'-' MOV AH,02H INT 21H POP AX NEG AX POSITIVE_PRINT: CALL PRINT_UNSIGNED RET PRINT_SIGNED ENDP ; 子程序:打印无符号数(AX) PRINT_UNSIGNED PROC MOV CX,0 MOV BX,10 DIV_LOOP: XOR DX,DX DIV BX PUSH DX INC CX TEST AX,AX JNZ DIV_LOOP PRINT_LOOP: POP DX ADD DL,30H MOV AH,02H INT 21H LOOP PRINT_LOOP MOV DL,' ' INT 21H RET PRINT_UNSIGNED ENDP CODE ENDS END START ``` #### 关键点说明 1. **符号处理**:通过`TEST AX,8000H`检测符号位,`NEG`指令处理负数[^5] 2. **极值比较**:使用带符号比较指令`JLE`控制流程 3. **输出优化**:将数字转换分解为ASCII字符,支持负数符号显示 4. **循环控制**:通过字地址偏移(SI,DI)遍历数组元素[^1]
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