選擇題:
1、二維數(shù)組int a[3][4],下列能表示a[1][2]的是?
A.*(*(a+1)+2) B.*(a+3) C.(&a[0]+1)[2] D.(a[0]+1)
2、short a[100],則sizeof(a)的值是?
A.2 B.4 C.200 D.400
問答題:
1、解釋說明static、const和volatile兩個關(guān)鍵字的作用?
關(guān)鍵字static有三個明顯的作用:
1、在函數(shù)體,一個被聲明為靜態(tài)的變量在這一函數(shù)被調(diào)用過程中維持其值不變。
2、 在模塊內(nèi)(但在函數(shù)體外),一個被聲明為靜態(tài)的變量可以被模塊內(nèi)所有函數(shù)訪問,但不能被模塊外其它函數(shù)訪問。它是一個本地的全局變量。
3、在模塊內(nèi),一個被聲明為靜態(tài)的函數(shù)只可被這一模塊內(nèi)的其它函數(shù)調(diào)用。那就是,這個函數(shù)被限制在聲明它的模塊的本地范圍內(nèi)使用。
const 有什么用途?
1、可以定義 const 常量
2、const可以修飾函數(shù)的參數(shù)、返回值,甚至函數(shù)的定義體。被const修飾的東西都受到強制保護,可以預(yù)防意外的變動,能提高程序的健壯性。
volatile問題:
volatile的作用: 作為指令關(guān)鍵字,確保本條指令不會因編譯器的優(yōu)化而省略,且要求每次直接讀值。。。
volatile的語法與const是一樣的,但是volatile的意思是“在編譯器認(rèn)識的范圍外,這個數(shù)據(jù)可以被改變”。不知何故,環(huán)境正在改變數(shù)據(jù)(可能通過多任務(wù)處理),所以,volatile告訴編譯器不要擅自作出有關(guān)數(shù)據(jù)的任何假設(shè)——在優(yōu)化起家這是特別重要的。如果編譯器說:“我已經(jīng)把數(shù)據(jù)讀入寄存器,而且在沒有與寄存器接觸。”在一般情況下,它不需要再讀入這個數(shù)據(jù)。但是,如果數(shù)據(jù)是volatile修飾的,編譯器則是不能做出這樣的假定,因為數(shù)據(jù)可能被其他進程改變了,編譯器必須重新讀這個數(shù)據(jù)而不是優(yōu)化這個代碼。就像建立const對象一樣,程序員也可以建立volatile對象,甚至還建立const volatile對象。這個對象不能被程序員改變,但可通過外面的工具改變。
volatile對象每次被訪問時必須重新讀取這個變量的值,而不是用保存在寄存器中的備份。下面時volatile變量的幾個例子:
.并行設(shè)備的硬件寄存器(如狀態(tài)寄存器);
.一個中斷服務(wù)子程序中會訪問到的非自動變量(Non-automatic variables);
.多現(xiàn)成應(yīng)用中被幾個任務(wù)共享的變量。
一個參數(shù)可以const同時也是volatile,一個指針也是可以為volatile的,但是具體編程時要小心,要保證不被意外修改。
1、static關(guān)鍵字的作用,個人經(jīng)驗主要有以下幾種:1)函數(shù)局部static變量,第一次函數(shù)調(diào)用被初始化,后續(xù)每次調(diào)用將使用上次調(diào)用后保存的值;2)全局變量中static變量,可以防止被其他文件的代碼使用這個變量,有點將這個全局變量設(shè)置為private的意味;3)對于static函數(shù)來說,效果和2中的變量相同;4)C++類中static方法,不需要實例化訪問;5)C++定義static類成員變量,不需要實例化訪問,不過需要先定義,定義的時候可以初始化數(shù)組。
2、volatile用來聲明一個變量,并強制程序在每次使用變量的重新從變量地址讀取數(shù)據(jù),這是為了防止變量在其他地方被改變,而程序仍然使用沒有更新的數(shù)據(jù)。
2、說明C++內(nèi)存分配方式有幾種?每種使用都有哪些注意項?
1.從靜態(tài)存儲區(qū)域分配。內(nèi)存在程序編譯的時候就已經(jīng)分配好,這塊內(nèi)存在程序的整個運行期間都存在。例如全局變量,static變量。
2.在棧上創(chuàng)建。在執(zhí)行函數(shù)時,函數(shù)內(nèi)局部變量的存儲單元都可以在棧上創(chuàng)建,函數(shù)執(zhí)行結(jié)束時這些存儲單元自動被釋放。棧內(nèi)存分配運算內(nèi)置于處理器的指令集中,效率很高,但是分配的內(nèi)存容量有限。
3.從堆上分配,亦稱動態(tài)內(nèi)存分配。程序在運行的時候用malloc或new申請任意多少的內(nèi)存,程序員自己負(fù)責(zé)在何時用free或delete釋放內(nèi)存。動態(tài)內(nèi)存的生存期由我們決定,使用非常靈活,但問題也最多。
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一般所說的堆棧(stack)往往是指棧,先進后出,它是一塊內(nèi)存區(qū)。用以存放程序的局部變量,臨時變量,函數(shù)的參數(shù),返回地址等。在這塊區(qū)域中的變量的分配和釋放由系統(tǒng)自動進行。不需要用戶的參與。
而在堆(heap,先進先出)上的空間則是由用戶進行分配,并由用戶負(fù)責(zé)釋放
編程題:
1、給定一個升序排列的自然數(shù)數(shù)組,數(shù)組中包含重復(fù)數(shù)字,例如:[1,2,2,3,4,4,4,5,6,7,7]。問題:給定任意自然數(shù),對數(shù)組進行二分查找,返回數(shù)組正確的位置,給出函數(shù)實現(xiàn)。注:連續(xù)相同的數(shù)字,返回第一個匹配位置還是最后一個匹配位置,由函數(shù)傳入?yún)?shù)決定。
分析:既然是二分查找的變形,那么先寫個正確的二分查找吧:
#include
using namespace std;
int bin_search(int arr[],int n,int value)
{
if(arr==NULL||n<1)
return -1;
int left=0;
int right=n-1;
while(left<=right)
{
int mid=left+((right-left)>>1);
if(arr[mid]>value)
{
right=mid-1;
}
else if(arr[mid]
{
left=mid+1;
}
else
return mid;
}
return -1;
}
int main()
{
int arr[]={1,2,3,4,5,6,7,8,9};
int b=bin_search(arr,9,9);
cout<
system("pause");
return 0;
}
代碼如下:
/*
* 測試樣例
* 11
* 1 2 2 3 4 4 4 5 7 7 7
*/
#include
#include
#define MAX 20
int n;
int sets[MAX];
enum MATCH_POS{PRE,POST};//分別為第一個匹配和最后一個匹配
int bi_search(int *arr,int b,int e,int v,MATCH_POS pos)
{
int left,right,mid;
left=b-1;right=e;
while(left+1 < right)
{
mid=left+(right - left)/2;
if(v < arr[mid])
{
right = mid;
}else if(v > arr[mid])
{
left=mid;
}else
{
if(pos==PRE)
{//如尋找第一個匹配,right向左移動
right = mid;
}
else
left = mid;
}
}
if(arr[right] == v)
return right;
else if(arr[left] == v)
return left;
return -1;
}
int main(){
int i;
int sets[]={1, 2, 2, 3, 4, 4, 4, 5, 7, 7, 7};
int t=bi_search(sets,0,10,7,PRE);
printf("%d\n",t);
system("pause");
return 0;
}
2、一個無序自然數(shù)數(shù)組,比如[100,2,1,3]求在0(n)時間復(fù)雜度內(nèi)求出最大的連續(xù)自然數(shù)個數(shù):輸出應(yīng)該是3,要求算法的時間復(fù)雜度為O(n)
方法一:排序
可以采用一些排序方法比如基數(shù)排序、桶排序、記數(shù)排序等先進行排序。然后遍歷一遍所有元素即可。當(dāng)前這些排序有一些限制條件的。
方法二:維持一個hash表
維持一個hash表,大小為最大整數(shù)。遍歷一次數(shù)組,用hash表記錄出現(xiàn)在原始數(shù)組中的數(shù)。
然后設(shè)置四個個指示變量start,end,length,bestLength = 0。初始,start = end = 數(shù)組中第一個數(shù),length = 1。然后不斷執(zhí)行下列操作:
end = end + 1.然后ziahash表中尋找end,如果能夠找到,說明end存在原始數(shù)組中。一直到找不到end位置。
然后設(shè)置length = end - start。如果length大于bestLength,則更新:bestLength = length。
然后將start和end都設(shè)置為剛才為查找到的那個數(shù),length = 1,接著重復(fù)上面的操作,最終的bestLength 便是最大的連續(xù)自然數(shù)個數(shù)。
由于hash的查找等操作都能在O(1)時間復(fù)雜度內(nèi)完成,因此hash方法能夠滿足O(n)時間復(fù)雜度。
方法三:位圖
用位圖。類似方法二。
位圖大小和最大的整數(shù)有關(guān)。位圖中每一位為0或者1。位圖某個位置index上為1表示index出現(xiàn)在原始數(shù)組中,反之不存在。遍歷一遍原始數(shù)組建立位圖之后,采用類似方法二中遍歷hash表的方法遍歷位圖,找出最大的連續(xù)自然數(shù)個數(shù)。
位圖的方法存在一個問題就是:可能最大的數(shù)很大,但是數(shù)的數(shù)目有很小,這時候要申請的位圖的空間依然是很大,時候復(fù)雜度不是O(n)。
方法四:維持兩個hash表
維持兩個hash表tables:
Start表,其中的條目都是如下格式(start-point,length),包含的某個連續(xù)序列起始數(shù)以及序列長度。
End表,其中的條目都是如下格式(end-point,length),包含的某個連續(xù)序列結(jié)束數(shù)以及序列長度。
掃描原始數(shù)組,做如下操作:
對于當(dāng)前值value,
判斷value + 1是否存在于start表中。
如果存在,刪除相應(yīng)的條目,創(chuàng)建一個新條目(value,length + 1),同時更新end表相應(yīng)條目,結(jié)束數(shù)不變,該對應(yīng)長度加一。
判斷value - 1是否存在于end表中。
如果存在,刪除相應(yīng)的條目,創(chuàng)建一個新條目(value,length + 1),同時更新start表相應(yīng)條目,開始數(shù)不表,該對應(yīng)長度加一。
如果在兩個表中都存在,則合并兩個已經(jīng)存在的連續(xù)序列為一個。將四個條目刪除,新建兩個條目,每兩個條目代表一個連續(xù)序列。
如果都不存在,則只需要在兩個表中創(chuàng)建一個新的長度為1的條目。
一直這樣等到數(shù)組中所有元素處理完畢,然后掃描start表尋找length值最大的那個即可。
這里要達到O(n)時間復(fù)雜度,start表和end表都用hash表實現(xiàn),而且必須滿足相關(guān)操作查找/添加/刪除能夠在O(1)時間復(fù)雜度內(nèi)完成。
實例分析:
int[] input = {10,21,45,22,7,2,67,19,13,45,12, 11,18,16,17,100,201,20,101};
初始化狀態(tài):
Start table:{}
End table:{}
開始遍歷數(shù)組:
10:兩個數(shù)組中都不存在,添加條目。
Start table:{(10,1)}
End table:{(10,1)}
21:兩個數(shù)組中都不存在,添加條目。
Start table:{(10,1),(21,1)}
End table:{(10,1),(21,1)}
45:兩個數(shù)組中都不存在,添加條目。
Start table:{(10,1),(21,1),(45,1)}
End table:{(10,1),(21,1),(45,1)}
22:22-1=21存在于end表中需要進行更新。
Start table:{(10,1),(21,2),(45,1)}
End table:{(10,1),(22,2),(45,1)}
7:兩個數(shù)組中都不存在,添加條目。
Start table:{(10,1),(21,2),(45,1),(7,1)}
End table:{(10,1),(22,2),(45,1),(7,1)}
2:兩個數(shù)組中都不存在,添加條目。
Start table:{(10,1),(21,2),(45,1),(7,1),(2,1)}
End table:{(10,1),(22,2),(45,1),(7,1),(2,1)}
67:兩個數(shù)組中都不存在,添加條目。
Start table:{(10,1),(21,2),(45,1),(7,1),(2,1),(67,1)}
End table:{(10,1),(22,2),(45,1),(7,1),(2,1),(67,1)}
19:兩個數(shù)組中都不存在,添加條目。
Start table:{(10,1),(21,2),(45,1),(7,1),(2,1),(67,1),(19,1)}
End table:{(10,1),(22,2),(45,1),(7,1),(2,1),(67,1),(19,1)}
13:兩個數(shù)組中都不存在,添加條目。
Start table:{(10,1),(21,2),(45,1),(7,1),(2,1),(67,1),(19,1),(13,1)}
End table:{(10,1),(22,2),(45,1),(7,1),(2,1),(67,1),(19,1),(13,1)}
45:兩個數(shù)組中都不存在,添加條目。
Start table:{(10,1),(21,2),(45,1),(45,1),(7,1),(2,1),(67,1),(19,1),(13,1)}
End table:{(10,1),(22,2),(45,1),(45,1),(7,1),(2,1),(67,1),(19,1),(13,1)}
12:12+1=13存在start表中,更新。
Start table:{(10,1),(21,2),(45,1),(45,1),(7,1),(2,1),(67,1),(19,1),(12,2)}
End table:{(10,1),(22,2),(45,1),(45,1),(7,1),(2,1),(67,1),(19,1),(13,2)}
11:11+1=12都存在,合并。
Start table:{(10,4),(21,2),(45,1),(45,1),(7,1),(2,1),(67,1),(19,1)}
End table:{(13,4),(22,2),(45,1),(45,1),(7,1),(2,1),(67,1),(19,1)}
18:18+1=19存在start表中,更新。
Start table:{(10,4),(21,2),(45,1),(45,1),(7,1),(2,1),(67,1),(18,2)}
End table:{(13,4),(22,2),(45,1),(45,1),(7,1),(2,1),(67,1),(19,2)}
16:都不存在,添加條目。
Start table:{(10,4),(21,2),(45,1),(45,1),(7,1),(2,1),(67,1),(18,2),(16,1)}
End table:{(13,4),(22,2),(45,1),(45,1),(7,1),(2,1),(67,1),(19,2),(16,1)}
17:都存在,合并。
Start table:{(10,4),(21,2),(45,1),(45,1),(7,1),(2,1),(67,1),(16,4)}
End table:{(13,4),(22,2),(45,1),(45,1),(7,1),(2,1),(67,1),(19,4)}
100:都不存在,添加條目。
Start table:{(10,4),(21,2),(45,1),(45,1),(7,1),(2,1),(67,1),(16,4),(100,1)}
End table:{(13,4),(22,2),(45,1),(45,1),(7,1),(2,1),(67,1),(19,4),(100,1)}
201:都不存在,添加條目。
Start table:{(10,4),(21,2),(45,1),(45,1),(7,1),(2,1),(67,1),(16,4),(100,1),(201,1)}
End table:{(13,4),(22,2),(45,1),(45,1),(7,1),(2,1),(67,1),(19,4),(100,1),(201,1)}
20:都存在,合并。
Start table:{(10,4),(16,7),(45,1),(45,1),(7,1),(2,1),(67,1),(100,1),(201,1)}
End table:{(13,4),(22,7),(45,1),(45,1),(7,1),(2,1),(67,1),(100,1),(201,1)}
101:都存在,合并。
Start table:{(10,4),(16,7),(45,1),(45,1),(7,1),(2,1),(67,1),(100,1),(201,1),(101,1)}
End table:{(13,4),(22,7),(45,1),(45,1),(7,1),(2,1),(67,1),(100,1),(201,1),(201,1)}
最后搜索start表,找到length值最大的,為7.連續(xù)自然數(shù)序列是:(16,17,18,19,20,21,22).
結(jié)束。
#include
int array[]={100, 2, 1, 3, 8, 5, 4};
int size = sizeof(array) / sizeof(int);
//構(gòu)造兩個簡陋的hash表,一個是用來查詢數(shù)字是否存在,一個用于標(biāo)記數(shù)字是否使用過
char hash_exist[1024];
char hash_used[1024];
int main()
{
int i, j, n, max = 0, maxnum = array[0], minnum = array[0];
for(i = 0; i < size; i++)
{
//標(biāo)記數(shù)字存在
hash_exist[array[i]] = 1;
//找出數(shù)組最大元素
if(maxnum < array[i]) maxnum = array[i];
//找出數(shù)組最小元素
if(minnum > array[i]) minnum = array[i];
}
for(i = 0; i < size; i++)
{
j = array[i];
//如果已經(jīng)統(tǒng)計過,就跳過
if(hash_used[j])
continue;
//標(biāo)記本身
n = 1;
hash_used[j] = 1;
//比array[i]大的連續(xù)元素統(tǒng)計
while(++j <= maxnum)
{
if(hash_exist[j])
{
n++;
hash_used[j] = 1;
}
else
break;
}
//比array[i]小的連續(xù)元素統(tǒng)計
j = array[i];
while(--j >= minnum)
{
if(hash_exist[j])
{
n++;
hash_used[j] = 1;
}
else
break;
}
//更新最大連續(xù)數(shù)字
if(n > max) max = n;
}
printf("%d\n", max);
return 0;
}