C言語 --- アルゴリズムに関するプログラミング

1. 各データ型には一定の表現範囲があり、データ型の長さを仮定せずに、現在のシステムの整数型 int が表現できる最大値を最も簡単に計算する
アルゴリズムをプログラムします。

#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. N リットルの水中に何個の水の分子が存在するかを計算し、最終結果は科学的表記法で表されます。

#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. 既存の組み込み機器端末が送信するデータパケットは 32 ビットの符号なし整数であり、このデータパケット内のビットの意味は次のとおりです。

ビット 00 ～ 07: 温度データを示します
Bit 08-15: 湿度データを示します。
ビット 16 ～ 19: 4 つのドアのステータスを示します (ドア番号 0 ～ 3)。
ビット20～23：4つのライト（ライト番号0～3）の状態を示します。
24-31 ビット: バックアップ用に予約されています

以下は、最近の期間に受信されたパケットです。

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. ユーザーが特定の大文字を入力した後にピラミッドパターンを生成するプログラムを作成します。
たとえば、文字 E を入力すると、次のパターンが生成されます。

    A
   ABA
  ABCBA
 ABCDCBA
ABCDEDCBA

コードプログラミング:

#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. あられ予想を実現します (あられ予想は任意の正の整数 n を指します。n が奇数の場合は 3n+1 に変更され、それ以外の場合は n/2 に変更されます。このプロセスを繰り返して、最後に値 1 のシーケンスを取得します。たとえば、n = 10 の場合、シーケンスは 10-5-16-8-4-2-1 になります。)

#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;
}

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