當工程師耍起C語言的萬能“三板斧”時,網友直呼:神人也!

寫一個效率高效,思路清晰的C語言程序是我們的終極目標,那麼,怎麼才能寫好這樣的程序呢?

首先,我們要用C語言的思維方式來進行程序的構架構建;其次,要有良好的C語言算法基礎,以此來實現程序的邏輯構架;最後,靈活運用C語言的指針操作。

雖然看起來以上的說法很抽象,給人如墜霧裏的感覺,其實就是用C語言進行遇到問題、分析問題和解決問題的過程。那麼,下文將給你介紹如何耍這“三板斧”。

工程師在編寫C語言程序的時候,要針對遇到的問題進行程序構架構建。

比如我們要處理“猴子選大王”的經典問題:

一羣猴子,手拉手排成一個圓,從任意一隻猴子開始從1開始報數,當遇到要排除的數(預先設定)時該猴子退出該圈,從下一隻猴子開始繼續從1報數,如此反覆,最終剩下的猴子便是猴子的大王。那麼,這“三板斧”該如何使用呢?

 

第一板斧,用C語言的思維方式進行程序構架構建

       程序分爲三大部分:

a、數據獲取,爲了程序的運行,上面的問題要獲得猴子的總數,從那隻猴子開始和剔除的個數;

b、數據運算,需要從一堆數據中剔除相應的數據,注意邏輯的正確;

c、提高程序的運行速率,少用循環多用指針。

 

第二板斧,用C語言進行邏輯實現

a、 數據獲取,通過printf和scanf進行參數的獲取。

/* 讀入問題條件 */

printf("input total num:");

scanf("%d", &n);

printf("from which num begin:");

scanf("%d", &k);

if(k>n||k==0)

{printf("please input the right begin num");

return 1; }

printf("input the out num:");

scanf("%d", &m);

if(m>n||m==0)

{ printf("please input the right del num");

return 2; }

同時注意異常時的處理,比如上面兩個if語句就是異常情況的判斷,每種異常情況對應不同的返回值,這樣便於程序過程的調試和數據的合法性。

 

b、 /* 定義鏈表節點類型 */

typedef struct node

{

int data;

struct node *next;

}linklist;

構建循環鏈表進行“猴子”的圓圈建設。

/* 創建循環鏈表,頭節點也存信息 */

head = (linklist*) malloc(sizeof(linklist));

p = head;

p->data = 1;

p->next = p;

/* 初始化循環鏈表 */

for (i = 2; i <= n; i++)

{

s = (linklist*) malloc(sizeof(linklist));

s->data = i;

s->next = p->next;

p->next = s;

p = p->next;

}

通過該步驟後,head和p(present)都成了一個“猴子圈”的鏈表。在該鏈表的構建過程中需要注意一下幾點:內存的開闢,此時遵守使用多少開闢多少的原則。

如果一下開闢過多,會引起內存泄露的問題,但是,這個小程序是不會遇到這種問題了。其次是熟悉循環鏈表的構建方法:鏈表的尾巴指向鏈表的頭。這個時候有心的話還會聯想到雙向鏈表的情況。

 

c、 /* 找到第 k 個節點 */

p = head;

for (i = 1; i <= k; i++)

{

p = p->next;

}

 

找到從第幾個位置開始計數。此時,p指向開始的“猴子”。

因爲採用了鏈表方法,這個過程只需要關注p指針的next指向即可。

a、 保存初始的“猴子”圓圈參數。

/* 保存節點總數 */

total = n;

printf("\nthe out num:");

q = head;

爲什麼要保留這個呢?首先要控制猴子數目,所以保留了全部的數目。其次用q(qurry)來保留剔除猴子前面的鏈表,並連接剔除猴子後的鏈表。這樣,完成了循環鏈表的元素刪除。

 

b、 猴子查數。

猴子查數是整個程序的關鍵,需要完成以下任務:a、找到開始的“猴子”數;b、刪除該“猴子”;c、將刪除掉的循環鏈表首尾連接起來。

/* 只剩一個節點時停止循環 */

while (total != 1)

{

/* 報數過程,p指向要刪除的節點 */

for (i = 1; i < m; i++)

{

p = p->next;

}

/* 打印要刪除的節點序號 */

printf("[%d] ", p->data);

/* q 指向 p 節點的前驅 */

while (q->next != p)

{

q = q->next;

}

/* 刪除 p 節點 */

q->next = p->next;

/* 保存被刪除節點指針 */

s = p;

/* p 指向被刪除節點的後繼 */

p = p->next;

/* 釋放被刪除的節點 */

free(s);

/* 節點個數減一 */

total--;

}

/* 打印最後剩下的節點序號 */

printf("\n\nthe last num:[%d] \n\n", p->data);

free(p);

}

通過以上數據運算,可以完成相應鏈表元素的刪除,這或許就是C語言程序的魅力所在。

 

第三把斧,使用C語言的指針

比如本程序的鏈表指針的定義,p,s,q。

linklist *head, *p, *s, *q;z

我們知道,指針操作不但可以減少數據操作需要的內存,還可以提高程序的運行速度,這在另一方面達到了我們的“第三把斧”的目的。

指針的優勢,或許在本程序中表現的不明顯,在大量數據和對操作速度要求比較敏感的情況下會很明顯,比如Linux內核中,就會有很好的體現。

工程師們,耍起這“C語言的三把斧”!讓我們的程序更好,生活變的更美好!


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