2018年物联网学生科协软件第二次培训总结
一、数组----多数据存储
1. 数组的定义
数组是c语言中的一种复合数据类型，是相同数据类型的有序集合。
2. 数组的声明
数据类型 数组名[下标个数];
int array[100];
double d_array[30];
3. 数组的初始化
(1).
int arr1[3] = {1, 2, 3};
int arr2[] = {1, 2, 3}; //在这里，我们arr[3]里边的数字可以不用写
(2).
int arr2[3] = {1, 2}; //也是可以的，注意最后一个数初始化为0
(3).
int arr3[3] = {1, 2, 3, 4}; //错误，不能超过数组长度
4. 数组中元素的访问
通过数组下标来访问每个元素
int a[5]={1,2,3,4,5};
a[0]=1; //a[0]为数组中的首个元素
a[1]=2;
a[2]=3;
a[3]=4;
a[4]=5;
小代码示例：
int score[10]; //存储10个整型值的数组
int count = 10; //学生人数
printf("Enter the 10 scores: \n");
for(int i=0; i< count; i++)
{
scanf(“%d”, &score[i]); //从键盘读入一个分数并存到数组里
}
5.数组的内存分配
int a[100];
double b[30];
printf("%d\n",sizeof(a)); //400
printf("%d",sizeof(b)); //240
当编译器对以上代码进行编译时，就会为数组分配内存单元。 假设计算机指定数组score中的元素从地址为1000的地方开始存放。
具体分配原理如下图所示：
二、数值交换问题
1. 最常用的方法----建立临时变量
小代码示例：
int a=10,b=20,temp;
temp = a;
a = b;
b = temp;
printf("%d%d", a,b);
2. 数学计算的方法
小代码示例：
int a =10, b = 20;
a = a - b;
b = a + b;
a = b - a;
printf("%d%d", a, b);
缺点：两个数的和可能会越界，适用于两个比较小的数
3. 异或运算的方法
小代码示例：
int a =10, b = 20;
a = a^b;
b = a^b;
a = a^b;
printf("%d%d", a, b);
思路：将a,b转换为二进制数(10 = 01010，20 = 10010)
按位异或（两个值相同为0，不同为1）
4. 数组换标不换值的方法
小代码示例：
int a=10,b=20;
int array1[2] = {10,20}; //存a、b
int array2[2] = {0,1}; //存下标
b = array1[array2[0]];
a = array1[array2[1]];
printf("%d%d",a,b);
思路：用数组元素作为数组的下标，这种方法换逻辑不换存储
三、 基本的排序算法
1. 冒泡排序（升序）
基本操作：比较数组中相邻的元素。如果这个数比它后一个大，就交换它们两个。
第一步：从数组第一和第二个元素（第一对）开始，执行基本操作，直到数组末尾的两个元素（最后一对）。这样执行一遍后，最后的元素会是数组中最大的数。
第二步：重复基本操作，但每次操作的元素会少一个（因为执行完n次操作后，前n个最大的元素会被排好序），直到没有任何一对数字需要比较。冒泡排序完成。
小代码示例：
#include<stdio.h>
int main(){
int a[5] = {2,3,4,1,6};
int i, j, temp;
for (j = 0; j < 4; j++)
for (i = 0; i < 4 - j; i++){
if(a[i] > a[i + 1]){
temp = a[i];
a[i] = a[i + 1];
a[i + 1] = temp;
}
}
for(j = 0; j < 5; j++){
printf("%d ",a[j]);
}
return 0;
}
2. 选择排序（升序）
基本操作：每次找出操作序列中最小的数放到最前面。
第一步：第一次操作遍历整个序列，将最小的元素放到首位。
第二步：重复基本操作，第n次操作从序列第n个元素开始遍历序列，将最小的元素放到序列第n个位置。直到某次操作序列中没有元素可以遍历。选择排序完成。
图解如下：
小代码示例：
#include<stdio.h>
int main(){
int a[5] = {2,3,4,1,6};
int i, j, temp;
//每一次都找出最小的放到前面
for(i = 0; i < 4; i++)
{
min = i; //查找最小值的下标
for(j = i+1; j < 5; j++)
if(a[min] > a[j])
min = j; //交换最小值的下标
//判断一下最小的是不是自身,如果不是则交换位置
if(min != i)
{
temp = a[min];
a[min] = a[i];
a[i] = temp;
}
}
for(i=0;i<5;i++){
printf("%d",a[i]);
}
}
3. 插入排序（升序）
基本操作：将有序序列的后一个元素插入到序列当中，使其依然有序。
第一步：假设初始时有序序列中只有第一个元素，此时执行基本操作，会将第二个元素排好序。此时有序序列中有两个元素。
第二步：重复基本操作，有序序列的长度不断增加。当有序序列中的元素个数和原序列相等时，即所有元素均有序排列时，插入排序完成。
图解如下：
小代码示例：
#include<stdio.h>
int main(){
int i, j, temp;
int a[5] = {2,3,4,1,6};
for(i = 1 ;i < 5 ; i++){
temp = a[i];
for(j = i ; j>0 && a[j-1]>temp ; j--)
a[j] = a[j-1];
a[j]=temp;
}
for(i=0;i<5;i++){
printf("%d",a[i]);
}
return 0;
}
四、 字符与字符串
1. 字符的概念
字符型数据包括 字符常量 和 字符变量。
(1). 字符常量：
- 概念 ：
是单引号括起来的一个字符。例如：‘a’、‘b’、‘=’、‘？’都是合法的字符常量。 - 特点 ：
①字符常量只能用单引号括起来，不能用双引号或者其他字符；
②字符常量只能是单个字符，不能是字符串；
③字符可以是字符集中的任意字符，但数字被定义为字符型之后不能参与数值的运算。（比如：‘3’和3） - 特殊的字符常量：
在上次培训我们提到的转义字符是一种特殊的字符常量，其具有特定的含义不同于字符原有的意义即为”转义”。
(2). 字符变量：
- 字符型变量用来存储字符数据，即单个字符。
- 字符变量的类型说明符是char。
注意： ①每个字符变量被分配一个字节的内存空间，因此只能存放一个字符；
代码小示例：
char a='h';
printf("%d",sizeof(a)); //1
字符值是以ASCII码的形式存放在变量的内存单元之中的。
2. 字符的输入与输出
char ch;
scanf(“%c”,&ch);
printf(“%c”,ch);
小练习： 输入一个字母，将其大写转小写，小写转大写。
小代码示例：
#include<stdio.h>
int main(){
char a;
scanf("%c",&a);
if(a>=65&&a<=90)
a += 32;
else if(a>=97&&a<=122)
a -= 32;
printf("%c",a);
return 0;
}
3. 字符串的概念
从形式上看，一个字符串就是用一对双引号括起来的一串字符,其双引号是该字符串的起，止标志符，它不属于字符串本身的字符。
例：
“string”
“物联网院学生科协”
4. 字符串的初始化
字符型数组表示字符串
char[]=“iotesta”
char b[20]=“I love esta”
Char str[6]={‘H’, ‘e’, ‘l’, ‘l’, ‘o’, ‘\0’}
注意： 在进行逐个元素初始化时，必须明确写出字符串结束符’\0’
5. 字符串的输入与输出
scanf(“%s”,str); //（注意！不用写&）
printf(“%s”,str);
小练习：输入一个字符串，将其大写转小写，小写转大写。
小代码示例：
#include<stdio.h>
int main(){
int i;
char a[12]="iLoVEesTA";
for(i=0;i<12;i++){
if(a[i]>=65&&a[i]<=90)
a[i] += 32;
else if(a[i]>=97&&a[i]<=122)
a[i] -= 32;
}
printf("%s",a);
return 0;
}
6. 关于字符串的常用函数
函数：函数是一个封装一个功能的代码块，便于重复使用。主要是传入参数，获得返回值，或者在函数内对参数进行操作。其中关于字符串的常用函数都在<string.h>头文件里，即在使用时要在最上面加上 #include<string.h>
(1). 求字符串长度----strlen函数
int strlen (const char s[ ]);
①功能：计算字符串的长度
②返回值：返回字符串的实际长度，不包括‘\0’在内
③注意：在求字符串长度的过程中，遇到字符串‘\0’就结束，只计算起始位置到‘\0’前面的字符个数，例如：strlen(“AB\0CD\0EF”)的结果是2
sizeof()与strlen()函数的区别：
sizeof()计算的是系统为变量分配的内存空间的大小，会加上隐藏结束符的长度。
(2). 字符串拷贝
- strcpy函数
char* strcpy (char *s1, const char *s2);
①功能：将字符串s2复制到s1指定的地址（即将字符串s2拷贝到s1中去）
②返回值：字符串s1的首地址。
③注意：字符串s1必须是数组或者已经分配空间的字符型指针，并且空间足够大，该函数不分配空间；拷贝时‘\0’一同被拷贝；不能使用赋值语句给一个字符数组赋值；
- strncpy函数
char* strncpy (char *s1, const char *s2, int n);
功能：将s2的前n个字符复制到s1中对应的地址, 并在末尾加‘\0’ ；
(3). 字符串连接----strcat函数
char* strcat (char *s1, const char *s2);
①功能：将字符数组s2连接到字符数组s1尾部
②说明：字符数组s1必须空间足够大（s1的存储空间≥strlen(s1）+strlen(s2)+1),连接前，两串均以‘\0’结束，连接后，串s1原来的‘\0’被覆盖，新得到的字符串最后加‘\0’；调用此函数后，s1的长度等于s1、s2两个字符串长度之和。
小代码示例：
char a[20]="Hello"; //字符串长度为5
char b[ ]="World"; //字符串长度为5
strcat(a," "); //连接一个空格到a串之后
strcat(a,b); //把b串连接到a串之后
printf("%s %d",a,strlen(a));
//执行该程序的输出结果是： Hello World 11
(4). 字符串比较----strcmp函数
int strcmp (const char *s1, const char *s2);
①功能：比较字符串s1和s2。
②比较规则：对两个串从左向右逐个字符比较（ASCII码），直到遇到不同的字符或者‘\0’为止；
③返回值：返回int型整数。
（1）若s1 < s2，返回负整数；
（2）若s1 > s2，返回正整数；
（3）若s1 = s2，返回零；
注意： 字符串比较不能用“==”，必须用strcmp;
以上函数的综合使用
小代码示例：
char str1[10];
char str2[10];
scanf("%s%s",str1,str2);
//求字符串的长度
printf("%d %d\n",strlen(str1),strlen(str2));
//字符串连接
strcat(str1,str2);
printf("%s\n",str1);
//字符串拷贝
strcpy(str1,str2);
printf("%s\n",str1);
//字符串比较
printf("%d\n",strcmp(str1,str2));
五、有趣的小算法
贪心算法
贪心算法（又称贪婪算法）是指，在对问题求解时，总是做出在当前看来最好的选择。也就是说，将整体最优问题分解为局部来考虑，做出的是在某种意义上的局部最优解。
贪心选择 — 第一个基本要素
贪心选择是指，所求问题的整体最优解可以通过一系列局部最优的选择来达到。
对于一个具体问题，要确定它是否具有贪心选择的性质，我们必须证明每一步所作的贪心选择最终能得到问题的最优解。通常可以首先证明问题的一个整体最优解，是从贪心选择开始的，而且作了贪心选择后，原问题简化为一个规模更小的类似子问题。
- 贪心算法相关经典问题：
货币选择问题、背包问题、区间调度问题、字典序最小问题
小练习： 双11已经不远了，但一橙小萌新很苦恼，因为他每个月的15号才能收到生活费。为了解决这个问题，他决定提前向妈妈索要11月份的生活费，但他的妈妈却没有那么容易将钱给他。妈妈说：你不是在学编程吗？那你告诉我，如果接下来几个月的生活费我都不用移动支付的方式，而是以纸币的形式给你，我最少要准备多少张人民币呢？你回答出来就提前给你11月份的生活费，否则你双11就别买东西了！
一橙小萌新想买的罗技鼠标在购物车里很久了，要是错过双11就太悲伤了，你们快帮帮他吧！（假设每个月的生活费是整数。人民币一共有100元、50元、10元、5元、2元和1元六种）。
Input
输入数据第1行是一个整数n（n<100），表示接下来的n个月，第2到第n+1行每行一个数，表示每个月一橙小萌新的生活费。
Output
输出一个整数x，表示至少需要准备的人民币张数。每个输出占一行。
Sample Input
3 1 2 3
Sample Output
4
小代码示例：
while(scanf("%d",&n)!=EOF&&n!=0)
{
sum=0;
for(i=0; i<n; i++)
{
scanf("%d",&m);
sum+=m/100;
m%=100;
sum+=m/50;
m%=50;
sum+=m/10;
m%=10;
sum+=m/5;
m%=5;
sum+=m/2;
m%=2;
sum+=m;
}
printf("%d\n",sum);
}
思路：从大面值钞票往下选，便是最少的张数。
贪心算法不是对所有问题都能得到整体最优解，关键是贪心策略的选择，选择的贪心策略必须具备无后效性，即某个状态以前的过程不会影响以后的状态，只与当前状态有关。