C语言经典面试题目（十二）

1、如何在C语言中实现栈和队列数据结构？

栈（Stack）：

栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，可以使用数组或链表来实现。以下是一个使用数组实现的简单栈的示例：

#define MAX_SIZE 100

typedef struct {
    int data[MAX_SIZE];
    int top;
} Stack;

void initStack(Stack *s) {
    s->top = -1;
}

int isEmpty(Stack *s) {
    return (s->top == -1);
}

int isFull(Stack *s) {
    return (s->top == MAX_SIZE - 1);
}

void push(Stack *s, int value) {
    if (isFull(s)) {
        printf("Stack is full\n");
        return;
    }
    s->data[++(s->top)] = value;
}

int pop(Stack *s) {
    if (isEmpty(s)) {
        printf("Stack is empty\n");
        return -1;
    }
    return s->data[(s->top)--];
}

队列（Queue）：

队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，同样可以使用数组或链表来实现。以下是一个使用数组实现的简单队列的示例：

#define MAX_SIZE 100

typedef struct {
    int data[MAX_SIZE];
    int front, rear;
} Queue;

void initQueue(Queue *q) {
    q->front = q->rear = -1;
}

int isEmpty(Queue *q) {
    return (q->front == -1);
}

int isFull(Queue *q) {
    return ((q->rear + 1) % MAX_SIZE == q->front);
}

void enqueue(Queue *q, int value) {
    if (isFull(q)) {
        printf("Queue is full\n");
        return;
    }
    if (isEmpty(q)) {
        q->front = q->rear = 0;
    } else {
        q->rear = (q->rear + 1) % MAX_SIZE;
    }
    q->data[q->rear] = value;
}

int dequeue(Queue *q) {
    if (isEmpty(q)) {
        printf("Queue is empty\n");
        return -1;
    }
    int value = q->data[q->front];
    if (q->front == q->rear) {
        q->front = q->rear = -1;
    } else {
        q->front = (q->front + 1) % MAX_SIZE;
    }
    return value;
}

2、C语言中的文件读写操作存在哪些常见问题？如何解决这些问题？

常见问题：

文件打开失败。
文件读取或写入不完整。
文件读取或写入的数据与预期不符。

解决方法：

在文件打开操作后，使用 fopen 函数返回的文件指针进行错误检查，确保文件打开成功。
在文件读取或写入操作后，可以通过检查返回值或者调用 feof 函数来判断文件是否读取或写入完整。
在文件读取或写入操作前，确保正确设置了文件指针的位置（如使用 fseek 函数），并且使用正确的读取或写入函数（如 fread 和 fwrite）。

3、C语言中的二维数组和多维数组有什么区别？如何访问和操作多维数组？

二维数组：

二维数组是由若干行和若干列元素组成的数组，可以看作是一维数组的扩展。在C语言中，二维数组是一个连续的存储区域，可以通过两个索引来访问数组中的元素。

多维数组：

多维数组是二维数组的扩展，它可以有更多维度。例如，三维数组由若干个二维数组组成，四维数组由若干个三维数组组成，以此类推。多维数组在内存中仍然是连续存储的，但访问元素时需要使用多个索引。

4、如何在C语言中实现二叉树数据结构？

二叉树是一种常见的树形数据结构，每个节点最多有两个子节点。以下是一个简单的二叉树结构的定义：

typedef struct Node {
    int data;
    struct Node *left;
    struct Node *right;
} Node;

Node *createNode(int value) {
    Node *newNode = (Node *)malloc(sizeof(Node));
    if (newNode != NULL) {
        newNode->data = value;
        newNode->left = NULL;
        newNode->right = NULL;
    }
    return newNode;
}

5、C语言中的malloc函数和calloc函数有什么区别？如何释放动态内存？

区别：

malloc 函数用于分配指定大小的内存块，但不会初始化内存块的内容，内存中的值是随机的。
calloc 函数用于分配指定数量和大小的连续内存块，并将内存块的内容初始化为0。

如何释放动态内存：

在使用 malloc 或 calloc 分配内存后，需要使用 free 函数来释放动态内存，以避免内存泄漏。

int *ptr = (int *)malloc(sizeof(int) * 10);
if (ptr != NULL) {
    // 使用ptr指向的内存块
    free(ptr); // 释放动态内存
}

使用 free 函数释放内存后，建议将指针设置为NULL，以避免野指针的出现。

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