「PAT乙级真题解析」Basic Level 1019 数字黑洞 (问题分析+完整步骤+伪代码描述+提交通过代码)

题目给出了具体的步骤, 但凡看到明确的步骤, 我们要做的就是将题目给的步骤描述清晰, 然后用编程语言描述即可。 题目给定一个4位正整数, 要求进行如下步骤:

#算法#数据结构#pat考试#需求分析#c语言

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乙级的题目训练主要用来熟悉编程语言的语法和形成良好的编码习惯和编码规范。从小白开始逐步掌握用编程解决问题。

PAT乙级BasicLevelPractice 1019

问题分析

题目给出了具体的步骤, 但凡看到明确的步骤, 我们要做的就是将题目给的步骤描述清晰, 然后用编程语言描述即可。 题目给定一个4位正整数, 要求进行如下步骤:

  1. 将4个数字按非递增排序(即从小到大)
    • 在前面的做题中, 我们多次提到要对数进行循环的话, 作为字符串存储更为便利.
  2. 将4个数字按非递减排序(即从大到小)
  3. 用第一个数减去第二个数, 得到一个新的数字
  4. 重复做, 直到出现"6174" -> 重复意味着循环(这里循环次数未知, 所以用while循环)

【边界情况】

  1. 输入的数由4个完全相同的数字组成, 这种情况需要退出循环, 否则会进入死循环;
    • 也可能是计算得到的数由4个相同的数字组成, 所以循环退出的条件要加上 number == 0
  2. 输入的数就是6174, 题目没有明确说输入为"6174"是否应该直接返回. 但是在输出格式中提到"直到 6174 作为差出现"才停止, 所以输入为"6174"时也要进行计算. 而我们退出循环的条件就是当数等于6174, 这意味着这里的while循环要用do-while循环.

伪代码描述

  1. get input number (as string)
  2. do: sort number asending, get A sort number desending, get B new number = A - B print("A - B = number") (in required format) while (number != 6174 and number != 0)

【实现上需要补充的细节】

  1. C语言中如何复制一个字符串, 使得有两个字符串数值可以一个从小到大排, 一个从大到小排?
  2. 字符串排序后还是字符串, 要相减需要转换成数值, C语言中如何将字符串转为数值?
  3. 得到的新数是个数值, 下一轮计算要对新数进行排序, 如何把数值转为成字符串方便排序?

完整提交代码

/*
# 问题分析
题目给出了具体的步骤, 但凡看到明确的步骤, 我们要做的就是将题目给的步骤描述清晰, 然后用编程语言描述即可。
题目给定一个4位正整数, 要求进行如下步骤:
1. 将4个数字按非递增排序(即从小到大)
    - 在前面的做题中, 我们多次提到要对数进行循环的话, 作为字符串存储更为便利.
2. 将4个数字按非递减排序(即从大到小)
3. 用第一个数减去第二个数, 得到一个新的数字
4. 重复做, 直到出现"6174" -> 重复意味着循环(这里循环次数未知, 所以用while循环)
【边界情况】
1. 输入的数由4个完全相同的数字组成, 这种情况需要退出循环, 否则会进入死循环;
    - 也可能是计算得到的数由4个相同的数字组成, 所以循环退出的条件要加上 number == 0
2. 输入的数就是6174, 题目没有明确说输入为"6174"是否应该直接返回. 
但是在输出格式中提到"直到 6174 作为差出现"才停止, 所以输入为"6174"时也要进行计算.
而我们退出循环的条件就是当数等于6174, 这意味着这里的while循环要用do-while循环.
 
# 伪代码描述
1. get input number (as string)
2. do:
    sort number asending, get A
    sort number desending, get B
    new number = A - B
    print("A - B = number") (in required format)
while (number != 6174 and number != 0)
 
【实现上需要补充的细节】
1. C语言中如何复制一个字符串, 使得有两个字符串数值可以一个从小到大排, 一个从大到小排?
2. 字符串排序后还是字符串, 要相减需要转换成数值, C语言中如何将字符串转为数值?
3. 得到的新数是个数值, 下一轮计算要对新数进行排序, 如何把数值转为成字符串方便排序?
*/
 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
 
int sort_logic_ascending(const void * a, const void * b){
    char A = *(char*)a;
    char B = *(char*)b;
    return A > B;
}
int sort_logic_descending(const void * a, const void * b){
    char A = *(char*)a;
    char B = *(char*)b;
    return A < B;
}
 
void number_to_string(int number, char* chars){
    chars[4] = '\0';
    for (int i = 3; i >= 0; i--){
        chars[i] = (char)(number % 10 + 48);
        number = number / 10;
    }
}
 
int main()
{
    char number[5];
    char number_copy[5];
    int result;
    scanf("%d", &result);
    number_to_string(result, number);
    do{
        strcpy(number_copy, number);
        qsort(number, 4, sizeof(char), sort_logic_ascending);
        qsort(number_copy, 4, sizeof(char), sort_logic_descending);
        
        result = atoi(number_copy) - atoi(number);
        printf("%s - %s = %04d\n", number_copy, number, result);
        number_to_string(result, number);
    } while(result != 0 && result != 6174);
 
    return 0;
}
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