C语言---一些关于算法的编程

1.每一种数据类型都是有一定的表达范围的，
编程实现一种算法，在不假定数据类型长度的条件下，
用最简便的方式算出当前系统的整型 int 所能表达的最大值

#incldue<stdio.h>
int main()
{   //方法一 
	int a = 1, max;
	while(1){
		max = a;
		a<<= 1;
		a |= 1;
		if(a<0) break;
	}
	printf("int 最大的数值为%d", max);
	//方法二 
	//int max = ~(0x1 << sizeof(int)*8-1);
    //printf("int的最大值为%d\n", max)
}

2.计算N升水有多少水分子,最后结果用科学计数法表示

#include <stdio.h>

int main() {
    const double AVOGADRO = 6.02e23;
    const double MOLECULAR_WEIGHT = 18.0;
    double liters;
    double molecules;
    
    printf("请输入纯净水的升数：");
    scanf("%lf", &liters);
    
    molecules = AVOGADRO * liters * 55.55 / MOLECULAR_WEIGHT;
    
    printf("%.3e个分子\n", molecules);
    
    return 0;
}

3.现有一个嵌入式设备终端传输过来的数据包是一个32位无符号的整型数，这个数据包里面各位含义如下：

00-07位：表示温度数据
08-15位：表示湿度数据
16-19位：表示4扇门的状态（门编号0-3）
20-23位：表示4盏灯的状态（灯编号0-3）
24-31位：预留备用

下面是最近一段时间接受的数据包：

0x12344520, 0xff004B1C, 0x00553C1E

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

#define MASK_TEMPERATURE 0xFF
#define MASK_HUMIDITY 0xFF00
#define MASK_DOOR_0 0x10000
#define MASK_DOOR_1 0x20000
#define MASK_DOOR_2 0x40000
#define MASK_DOOR_3 0x80000
#define MASK_LIGHT_0 0x100000
#define MASK_LIGHT_1 0x200000
#define MASK_LIGHT_2 0x400000
#define MASK_LIGHT_3 0x800000

typedef struct {
    uint8_t temperature;
    uint8_t humidity;
    uint8_t door[4];
    uint8_t light[4];
} SensorData;

int main() {
    uint32_t raw_data = 0xBEEFFACE; // 示例数据包
    SensorData data;
    
    // 解析数据包
    data.temperature = raw_data & MASK_TEMPERATURE;
    data.humidity = (raw_data & MASK_HUMIDITY) >> 8;
    data.door[0] = (raw_data & MASK_DOOR_0) >> 16;
    data.door[1] = (raw_data & MASK_DOOR_1) >> 17;
    data.door[2] = (raw_data & MASK_DOOR_2) >> 18;
    data.door[3] = (raw_data & MASK_DOOR_3) >> 19;
    data.light[0] = (raw_data & MASK_LIGHT_0) >> 20;
    data.light[1] = (raw_data & MASK_LIGHT_1) >> 21;
    data.light[2] = (raw_data & MASK_LIGHT_2) >> 22;
    data.light[3] = (raw_data & MASK_LIGHT_3) >> 23;
    
    // 打印数据
    printf("温度：%d\n", data.temperature);
    printf("湿度：%d\n", data.humidity);
    printf("门状态：\n");
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        printf("门%d：%s\n", i, data.door[i] ? "打开" : "关闭");
    }
    printf("灯状态：\n");
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        printf("灯%d：%s\n", i, data.light[i] ? "亮" : "灭");
    }
    
    return 0;
}

4.编写一个程序，在用户输入某个大写字母后，产生一个金字塔图案。
例如输入字母E，则产生如下图案：

    A
   ABA
  ABCBA
 ABCDCBA
ABCDEDCBA

代码编程：

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    // 输入一个字母
	char ch;
	scanf("%c", &ch);
		
	if((ch<'A') || (ch>'Z'))
	{
		printf("只接受大写字母\n");
        exit(0);
	}

    // 总行数
	int line = ch - 'A' + 1;

	int i, j;
	for(i=1; i<=line; i++)
	{
        // 输出若干个空格
		for(j=0; j<line-i; j++)
		{
			printf(" ");
		}

        // 输出若干个升序字母
		for(j=0; j<i; j++)
		{
			printf("%c", 'A'+j);
		}

        // 输出若干个降序字母
		for(j-=2; j>=0; j--)
		{
			printf("%c", 'A'+j);
		}
		printf("\n");
	}
	return 0;
}

5.实现冰雹猜想（冰雹猜想指的是对于任意一个正整数 n，如果 n 是奇数，则将它变为 3n+1，否则将它变为 n/2。不断重复此过程，最终会得到一个值为 1 的数列。比如对于 n = 10，数列会变成 10-5-16-8-4-2-1。）

#include <stdio.h>

int hailstone(int n) {
    int count = 0;
    while (n != 1) {
        if (n % 2 == 0) {
            n = n / 2; // 如果是偶数，将它变为 n/2
        } else {
            n = 3 * n + 1; // 如果是奇数，将它变为 3n+1
        }
        count++;
    }
    return count;
}

int main() {
    int num;
    printf("请输入一个正整数：");
    scanf("%d", &num);
    int count = hailstone(num);
    printf("%d 到达 4-2-1 谷底共经过了 %d 次变换。\n", num, count);
    return 0;
}

C语言---一些关于算法的编程

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