【C语言】操作符相关编程题

题目一：

题目二：

题目三：

题目四：

题目五：

题目六：

题目七：

题目八：

题目一：

题目：不创建临时变量，交换两个数。

思路：（方法一：交换律思想）

先将两个数相加赋值给num1，此时num1为两数之和
接着对赋值后的num1 - num2，即6-2，此时的结果就是一开始num1的值，赋值给num2此时num2存储了一开始num1的值
最后两数之和 - num2，可以得出一开始num2的值，赋值给num1，就完成交换
缺陷：可能溢出，当两个数太大时，相加可能超出整形大小

#include<stdio.h>

//不创建临时变了，交换两个数
int main()
{
	int num1 = 4;
	int num2 = 2;
	printf("交换前：%d %d\n", num1, num2);
	num1 = num1 + num2;
	num2 = num1 - num2;
	num1 = num1 - num2;
	printf("交换后：%d %d\n", num1, num2);
	return 0;
}

思路：（方法二：异或操作符法）

异或的特殊性：

两个相同的数进行异或 == 0，因为异或是相同为0，相异为1.
n^0 == n，为什么？因为0的二进制为32个0，则任何数的二进制要么为0要么1，当对应二进制位为0时，则为0，为1时，则为1，本质上没有改变。
异或支持交换律，如：3^5^3 == 5 等价于 3^3^5 == 5

#include<stdio.h>

//不创建临时变了，交换两个数
int main()
{
	int num1 = 4;
	int num2 = 2;
	printf("交换前：%d %d\n", num1, num2);
	num1 = num1 ^ num2;
	num2 = num1 ^ num2; //拆分成：num2 = num1^num2^num2 异或支持交换律，因此值为变化前的num1
	num1 = num1 ^ num2; //拆分成：num1 = num1^num2^num2(num1)，num2的值其实就是变化前的num1，
	//因此值为变化前的num2
	printf("交换后：%d %d\n", num1, num2);
	return 0;
}

题目二：

题目：编写代码实现：求一个整数存储在内存中的二进制中1的个数。

思路1:

题目要求统计一个整数的二进制中有多少个1.
对该整数按位与上一个1即可。
按位与：对二进制进行操作，一个为0，结果为0，两个为1才为1.
因此对一个数按位与1，可以判断该数的最低位是否为1.
判断完之后对该数进行右移操作，移动1位，持续对最低位进行判断。

#include<stdio.h>
int main()
{
	int n = 0;
	scanf("%d", &n);
	int count = 0;

	//循环32次是因为一个整数4字节，32比特，由32个二进制组成
	for (int i = 0; i < 32; i++)
	{
		//n&1，判断最低位是否为1
		if (n & 1)
		{
			count++;
		}
		//无论最低位是1还是0，均更新最低位，即右移
		n = n >> 1;
	}
	printf("%d的二进制中有：%d个1\n", n, count);
	
	return 0;
}

思路2：采用相邻的两个数进行按位与操作（非常高效）

&：1个0都为0，两个1才为1
res和res-1的二进制有什么区别？假设res==3
res：....011；res-1：....010
res&res-1结果：010,因此可以得出，一个res-1后，得到的二进制位将是res二进制最右侧的1变为0的二进制
再进行&操作后，就能得到res二进制位中将1个1变为0的二进制数
因此，只要不断的重复，当最后res变为0了，也就说明res中的1被全部去除
因此循环多少次，就代表res中1的个数

#include<stdio.h>
int main()
{
	int n = 0;
	scanf("%d", &n);
	int count = 0;
	while(n)
    {
        n = n & (n-1);
        count++;
    }    
	printf("%d的二进制中有：%d个1\n", n, count);
	return 0;
}

题目三：

题目：假设把一个数的二进制中某一位改为1，其它位不变

思路：

利用位操作符的特性，对该数的二进制中第n位进行按位或1操作，其它位均或0，则只会改变第n位上的二进制为1.
按位或：一个为1则为1，两个为0才为0.
对第n位按位或1，当第n位时1时，则为1，是0时，也为1.
如何得到这个二进制序列呢？通过对1左移n-1位。

#include <stdio.h>
int main()
{
	int num = 0;
    int n = 0;
    scanf("%d %d", &num, &n);
	//对num二进制中第n修改为1
	num = num | (1 << n-1);
	printf("%d\n", num);
	return 0;
}

如果现在又想将该位改为0该怎么做？也就是对一个数的某个二进制为改为0

思路：

同样的，针对于二进制中的某一位，那对该位按位与0。
按位与：一个为0则为0，两个为1才为1。
如果该位是1，那按位与0则为0，如果该位是0，那按位与0也为0.
如何得到这个二进制序列呢？分为两步：
首先得到刚刚对某一位二进制改为1的二进制序列，对它进行取反操作。说简单点就是对1左移n-1位。
对该二进制序列按位取反操作。

#include <stdio.h>
int main()
{
	int num = 0;
    int n = 0;
    scanf("%d %d", &num, &n);
	//对num二进制中第n修改为1
	num = num | (1 << n-1);
	printf("将该位改为1：%d\n", num);
    num = num & (~(1<<n-1));
    printf("将该位改为0：%d\n", num);
	return 0;
}

题目三：

题目：打印整数二进制的奇数位和偶数位

描述：获取一个整数二进制序列中所有的偶数位和奇数位，分别打印出二进制序列

思路：

获取一个数二进制位中的最低位：n & 1，能得出n的最低位是0还是1.
因此计算一个数二进制的偶数位和奇数位，只需要控制好每次按位与第几个二进制位就可以了。
奇数位：写得出高位中最后一个奇数位，即第31位，打印后，不断-2得到下一个奇数位，这就需要通过>>操作符了。
偶数位：同样的，写对第32位进行打印，再不断-2得到下一个偶数位。通过>>操作符。

#include <stdio.h>
int main()
{
	int a = 2; //010
	//获取二进制的偶数位
	for (int i = 31; i >= 1; i-=2)
	{
		printf("%d ", (a >> i) & 1);
	}
	printf("\n");
	//获取二进制的奇数位
	for (int i = 30; i >= 0; i-=2)
	{
		printf("%d ", (a >> i) & 1);
	}
	return 0;
}

题目四：

题目：两个整数二进制位不同个数_牛客题霸_牛客网 (nowcoder.com)

描述：

输入两个整数，求两个整数二进制格式有多少个位不同

输入描述：

两个整数

输出描述：

二进制不同位的个数

示例：

输入：22 33

输出：5

思路：

分为两部分：

对两个整数进行异或操作，因为异或的特点为：相同为0，相异为1。因此结果中二进制位1的个数就是不同的个数。
统计res中有几个1。

#include <stdio.h>
int Comp_func(int res)
{
	//方法一：>>和&操作
	//检查res中的二进制位有几个1，就是不同的个数
	//res&1能得到最低位是0还是1，int32个二进制位，那就不断更新最低位进行&
	//如何不断得到最低位呢？res>>i
	int count = 0;
	// for (int i=0; i<32; i++) {
	//     if ((res>>i)&1) {
	//         count++;
	//     }
	// }
	//方法二：利用&的特性，对两个相邻的数进行&操作（非常高效）
	//&：1个0都为0，两个1才为1
	//res和res-1的二进制有什么区别？假设res==3
	//res：....011；res-1：....010
	//res&res-1结果：010,因此可以得出，一个res-1后，得到的二进制位将是res二进制最右侧的1变为0的二进制
	//再进行&操作后，就能得到res二进制位中将1个1变为0的二进制数
	//因此，只要不断的重复，当最后res变为0了，也就说明res中的1被全部去除
	//因此循环多少次，就代表res中1的个数
	while (res) {
		res = res & (res - 1);
		count++;
	}
	return count;
}
int main() {
	int a, b;
	scanf("%d %d", &a, &b);
	//a^b, 异或的特点：相同为0，相异为1
	//a^b 后，相同的二进制位变为0，不同的变为1
	int count = Comp_func(a ^ b);
	printf("%d\n", count);
	return 0;
}

题目五：

题目：有序序列合并_牛客题霸_牛客网 (nowcoder.com)

描述：

输入两个升序排列的序列，将两个序列合并为一个有序序列并输出。
输入描述：输入包含三行
第一行包含两个正整数n, m，用空格分隔。n表示第二行第一个升序序列中数字的个数，m表示第三行第二个升序序列中数字的个数。
第二行包含n个整数，用空格分隔。
第三行包含m个整数，用空格分隔。
输出描述：输出为一行，输出长度为n+m的升序序列，即长度为n的升序序列和长度为m的升序序列中的元素重新进行升序序列排列合并。

示例：
输入：
5 6
1 3 7 9 22
2 8 10 17 33 44
输出：
1 2 3 7 8 9 10 17 22 33 44

思路：

定义一个n+m大小的数组res
依次将n和m个整数输入到res中
对res进行冒泡排序

#include <stdio.h>
int main() {
    int n = 0;
    int m = 0;
    scanf("%d %d", &n, &m);
    int res[n+m];
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        scanf("%d", &res[i]);
    }
    for (int i = n; i < n + m; i++) {
        scanf("%d", &res[i]);
    }
    //排序，冒泡排序(升序)
    //外层循环控制趟数，内存循环控制一趟的比较次数
    for (int i = 0; i < n + m - 1; i++) {
        for (int j = 0; j < n + m - 1 - i; j++) {
            //升序
            if (res[j] > res[j + 1]) {
                int tmp = res[j];
                res[j] = res[j + 1];
                res[j + 1] = tmp;
            }
        }
    }
    for (int i = 0; i < n + m; i++) {
        printf("%d ", res[i]);
    }
}

题目六：

题目：小乐乐走台阶_牛客题霸_牛客网 (nowcoder.com)

描述：

小乐乐上课需要走n阶台阶，因为他腿比较长，所以每次可以选择走一阶或者走两阶，那么他一共有多少种走法？
输入描述：输入包含一个整数n (1 ≤ n ≤ 30)
输出描述：输出一个整数，即小乐乐可以走的方法数。

示例1：

输入：2
输出：2

示例2：

输入：10
输出：89

思路：参考【C语言】青蛙跳台阶问题-CSDN博客

n==1，只有1种跳法
n==2，只有两种跳法
n>2时，统计只走一阶台阶的方法 + 只走两阶的方法 == 总走法
递归

#include <stdio.h>
int function(int n)
{
	//n为1时，只有1种走法
	if (n == 1) {
		return 1;
	}
	//n为2时，只有2种走法
	if(n == 2) {
		return 2;
	}
	//n>2时，统计只走一阶台阶的方法 + 只走两阶的方法 == 总走法
	//需要用到递归
	return function(n-1) + function(n-2);
}
int main()
{
	//青蛙跳台阶问题
	int n = 0;
	scanf("%d", &n);
	int count = function(n);
	printf("%d\n", count);
	return 0;
}

题目七：

题目：变种水仙花_牛客题霸_牛客网 (nowcoder.com)

描述：

变种水仙花数 - Lily Number：把任意的数字，从中间拆分成两个数字，比如1461 可以拆分成（1和461）,（14和61）,（146和1),如果所有拆分后的乘积之和等于自身，则是一个Lily Number。

例如：

655 = 6 * 55 + 65 * 5

1461 = 1*461 + 14*61 + 146*1

求出 5位数中的所有 Lily Number。

输入描述：

无

输出描述：

一行，5位数中的所有 Lily Number，每两个数之间间隔一个空格。

思路：

运用%和/操作符，不断得到每个位数，如：n=12345，n%10==5,n/10=1234，进行相乘n%100=45,n/100=123,进行相乘.....依此类推

#include <stdio.h>
int main()
{
	for (int i=10000; i<=99999; i++) {
		
		//统计每个数拆分相乘后相加的值
		int sum = 0;
		for (int j=10; j<=10000; j*=10) {
			sum += (i/j) * (i%j); 
		}
		//判断sum是否等于i，如果是，则符合
		if (sum == i) {
			printf("%d ", i);
		}
	}

	return 0;
}

题目八：

题目：三角形判断_牛客题霸_牛客网 (nowcoder.com)

描述：

KiKi想知道已经给出的三条边a，b，c能否构成三角形，如果能构成三角形，判断三角形的类型（等边三角形、等腰三角形或普通三角形）。

输入描述：

题目有多组输入数据，每一行输入三个a，b，c(0<a,b,c<1000)，作为三角形的三个边，用空格分隔。

输出描述：

针对每组输入数据，输出占一行，如果能构成三角形，等边三角形则输出“Equilateral triangle!”，等腰三角形则输出“Isosceles triangle!”，其余的三角形则输出“Ordinary triangle!”，反之输出“Not a triangle!”。

思路：

构成三角形的要求：两边之和大于第三边

三角形的类型：

等腰三角形：两边相等
等边三角形：三边相等
普通三角形：三边均不相等

#include <stdio.h>
int main() {
    //三边
    int a = 0;
    int b = 0;
    int c = 0;
    while (scanf("%d %d %d", &a, &b, &c) == 3) {
        //首先判断是否能构成三角形
        if (a + b > c && a + c > b && b + c > a) {
            //此时至少两条边相等，但也可能三条边相等
            if (a == b || a == c || b == c) {
				//三边相等-->等边三角形
				if (a == b && b == c) {
                	printf("Equilateral triangle!\n");
				}else { //等腰三角形
                	printf("Isosceles triangle!\n");	
				}
            }
			else {
                printf("Ordinary triangle!\n");
            }
        } else {
            printf("Not a triangle!\n");
        }
    }
    return 0;
}