选择题:
1、二维数组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],则sizeof(a)的值是?
A.2 B.4 C.200 D.400
问答题:
1、解释说明static、const和volatile两个关键字的作用?
关键字static有三个明显的作用:
1、在函数体,一个被声明为静态的变量在这一函数被调用过程中维持其值不变。
2、 在模块内(但在函数体外),一个被声明为静态的变量可以被模块内所有函数访问,但不能被模块外其它函数访问。它是一个本地的全局变量。
3、在模块内,一个被声明为静态的函数只可被这一模块内的其它函数调用。那就是,这个函数被限制在声明它的模块的本地范围内使用。
const 有什么用途?
1、可以定义 const 常量
2、const可以修饰函数的参数、返回值,甚至函数的定义体。被const修饰的东西都受到强制保护,可以预防意外的变动,能提高程序的健壮性。
volatile问题:
volatile的作用: 作为指令关键字,确保本条指令不会因编译器的优化而省略,且要求每次直接读值。。。
volatile的语法与const是一样的,但是volatile的意思是“在编译器认识的范围外,这个数据可以被改变”。不知何故,环境正在改变数据(可能通过多任务处理),所以,volatile告诉编译器不要擅自作出有关数据的任何假设——在优化起家这是特别重要的。如果编译器说:“我已经把数据读入寄存器,而且在没有与寄存器接触。”在一般情况下,它不需要再读入这个数据。但是,如果数据是volatile修饰的,编译器则是不能做出这样的假定,因为数据可能被其他进程改变了,编译器必须重新读这个数据而不是优化这个代码。就像建立const对象一样,程序员也可以建立volatile对象,甚至还建立const volatile对象。这个对象不能被程序员改变,但可通过外面的工具改变。
volatile对象每次被访问时必须重新读取这个变量的值,而不是用保存在寄存器中的备份。下面时volatile变量的几个例子:
.并行设备的硬件寄存器(如状态寄存器);
.一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量(Non-automatic variables);
.多现成应用中被几个任务共享的变量。
一个参数可以const同时也是volatile,一个指针也是可以为volatile的,但是具体编程时要小心,要保证不被意外修改。
1、static关键字的作用,个人经验主要有以下几种:1)函数局部static变量,第一次函数调用被初始化,后续每次调用将使用上次调用后保存的值;2)全局变量中static变量,可以防止被其他文件的代码使用这个变量,有点将这个全局变量设置为private的意味;3)对于static函数来说,效果和2中的变量相同;4)C++类中static方法,不需要实例化访问;5)C++定义static类成员变量,不需要实例化访问,不过需要先定义,定义的时候可以初始化数组。
2、volatile用来声明一个变量,并强制程序在每次使用变量的重新从变量地址读取数据,这是为了防止变量在其他地方被改变,而程序仍然使用没有更新的数据。
2、说明C++内存分配方式有几种?每种使用都有哪些注意项?
1.从静态存储区域分配。内存在程序编译的时候就已经分配好,这块内存在程序的整个运行期间都存在。例如全局变量,static变量。
2.在栈上创建。在执行函数时,函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建,函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中,效率很高,但是分配的内存容量有限。
3.从堆上分配,亦称动态内存分配。程序在运行的时候用malloc或new申请任意多少的内存,程序员自己负责在何时用free或delete释放内存。动态内存的生存期由我们决定,使用非常灵活,但问题也最多。
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一般所说的堆栈(stack)往往是指栈,先进后出,它是一块内存区。用以存放程序的局部变量,临时变量,函数的参数,返回地址等。在这块区域中的变量的分配和释放由系统自动进行。不需要用户的参与。
而在堆(heap,先进先出)上的空间则是由用户进行分配,并由用户负责释放
编程题:
1、给定一个升序排列的自然数数组,数组中包含重复数字,例如:[1,2,2,3,4,4,4,5,6,7,7]。问题:给定任意自然数,对数组进行二分查找,返回数组正确的位置,给出函数实现。注:连续相同的数字,返回第一个匹配位置还是最后一个匹配位置,由函数传入参数决定。
分析:既然是二分查找的变形,那么先写个正确的二分查找吧:
#include<iostream>
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]<value)
{
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<<b<<endl;
system("pause");
return 0;
}
代码如下:
/*
* 测试样例
* 11
* 1 2 2 3 4 4 4 5 7 7 7
*/
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAX 20
int n;
int sets[MAX];
enum MATCH_POS{PRE,POST};//分别为第一个匹配和最后一个匹配
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)
{//如寻找第一个匹配,right向左移动
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、一个无序自然数数组,比如[100,2,1,3]求在0(n)时间复杂度内求出最大的连续自然数个数:输出应该是3,要求算法的时间复杂度为O(n)
方法一:排序
可以采用一些排序方法比如基数排序、桶排序、记数排序等先进行排序。然后遍历一遍所有元素即可。当前这些排序有一些限制条件的。
方法二:维持一个hash表
维持一个hash表,大小为最大整数。遍历一次数组,用hash表记录出现在原始数组中的数。
然后设置四个个指示变量start,end,length,bestLength = 0。初始,start = end = 数组中第一个数,length = 1。然后不断执行下列操作:
end = end + 1.然后ziahash表中寻找end,如果能够找到,说明end存在原始数组中。一直到找不到end位置。
然后设置length = end - start。如果length大于bestLength,则更新:bestLength = length。
然后将start和end都设置为刚才为查找到的那个数,length = 1,接着重复上面的操作,最终的bestLength 便是最大的连续自然数个数。
由于hash的查找等操作都能在O(1)时间复杂度内完成,因此hash方法能够满足O(n)时间复杂度。
方法三:位图
用位图。类似方法二。
位图大小和最大的整数有关。位图中每一位为0或者1。位图某个位置index上为1表示index出现在原始数组中,反之不存在。遍历一遍原始数组建立位图之后,采用类似方法二中遍历hash表的方法遍历位图,找出最大的连续自然数个数。
位图的方法存在一个问题就是:可能最大的数很大,但是数的数目有很小,这时候要申请的位图的空间依然是很大,时候复杂度不是O(n)。
方法四:维持两个hash表
维持两个hash表tables:
Start表,其中的条目都是如下格式(start-point,length),包含的某个连续序列起始数以及序列长度。
End表,其中的条目都是如下格式(end-point,length),包含的某个连续序列结束数以及序列长度。
扫描原始数组,做如下操作:
对于当前值value,
判断value + 1是否存在于start表中。
如果存在,删除相应的条目,创建一个新条目(value,length + 1),同时更新end表相应条目,结束数不变,该对应长度加一。
判断value - 1是否存在于end表中。
如果存在,删除相应的条目,创建一个新条目(value,length + 1),同时更新start表相应条目,开始数不表,该对应长度加一。
如果在两个表中都存在,则合并两个已经存在的连续序列为一个。将四个条目删除,新建两个条目,每两个条目代表一个连续序列。
如果都不存在,则只需要在两个表中创建一个新的长度为1的条目。
一直这样等到数组中所有元素处理完毕,然后扫描start表寻找length值最大的那个即可。
这里要达到O(n)时间复杂度,start表和end表都用hash表实现,而且必须满足相关操作查找/添加/删除能够在O(1)时间复杂度内完成。
实例分析:
int[] input = {10,21,45,22,7,2,67,19,13,45,12, 11,18,16,17,100,201,20,101};
初始化状态:
Start table:{}
End table:{}
开始遍历数组:
10:两个数组中都不存在,添加条目。
Start table:{(10,1)}
End table:{(10,1)}
21:两个数组中都不存在,添加条目。
Start table:{(10,1),(21,1)}
End table:{(10,1),(21,1)}
45:两个数组中都不存在,添加条目。
Start table:{(10,1),(21,1),(45,1)}
End table:{(10,1),(21,1),(45,1)}
22:22-1=21存在于end表中需要进行更新。
Start table:{(10,1),(21,2),(45,1)}
End table:{(10,1),(22,2),(45,1)}
7:两个数组中都不存在,添加条目。
Start table:{(10,1),(21,2),(45,1),(7,1)}
End table:{(10,1),(22,2),(45,1),(7,1)}
2:两个数组中都不存在,添加条目。
Start table:{(10,1),(21,2),(45,1),(7,1),(2,1)}
End table:{(10,1),(22,2),(45,1),(7,1),(2,1)}
67:两个数组中都不存在,添加条目。
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)}
19:两个数组中都不存在,添加条目。
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)}
13:两个数组中都不存在,添加条目。
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)}
45:两个数组中都不存在,添加条目。
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,添加条目。
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,添加条目。
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,添加条目。
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,为7.连续自然数序列是:(16,17,18,19,20,21,22).
结束。
#include <stdio.h>
int array[]={100, 2, 1, 3, 8, 5, 4};
int size = sizeof(array) / sizeof(int);
//构造两个简陋的hash表,一个是用来查询数字是否存在,一个用于标记数字是否使用过
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++)
{
//标记数字存在
hash_exist[array[i]] = 1;
//找出数组最大元素
if(maxnum < array[i]) maxnum = array[i];
//找出数组最小元素
if(minnum > array[i]) minnum = array[i];
}
for(i = 0; i < size; i++)
{
j = array[i];
//如果已经统计过,就跳过
if(hash_used[j])
continue;
//标记本身
n = 1;
hash_used[j] = 1;
//比array[i]大的连续元素统计
while(++j <= maxnum)
{
if(hash_exist[j])
{
n++;
hash_used[j] = 1;
}
else
break;
}
//比array[i]小的连续元素统计
j = array[i];
while(--j >= minnum)
{
if(hash_exist[j])
{
n++;
hash_used[j] = 1;
}
else
break;
}
//更新最大连续数字
if(n > max) max = n;
}
printf("%d\n", max);
return 0;
}