【面試題三】c數組做爲參數退化的問題，二維數組中的查找

一，c數組做爲參數退化的問題

1.c/c++沒有記錄數組的大小，因此用指針訪問數組中的元素的時候，我們要確保沒有超過數組的邊界，

通過下面的程序瞭解數組與指針的區別。

array.c:

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int GetSize(int data[])
{
	return sizeof(data);
}

int main()
{
	int data1[] = {1, 2, 3, 4, 5};
	/*data1是一個數組*/
	int size1 = sizeof(data1);

	int* data2 = data1;
	/*data2是一個指針，經管他指向了數組data1的第一個數字，但他的本質任然是一個指針*/
	int size2 = sizeof(data2);

	/*在C/C++中，當數組做爲函數的參數進行傳遞時，數組自動退化爲同類型的指針*/
	int size3 = GetSize(data1);

	printf("%d, %d, %d\n", size1, size2, size3);
	return 0;
}

Makefile:

.PHONY:clean
CC=gcc
CFLAGS=-Wall -g
BIN=test
OBJS=array.o
LIBS=
$(BIN):$(OBJS)
	$(CC) $(CFLAGS) $^ -o $@ $(LIBS)
%.o:%.c
	$(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@
clean:
	rm -f *.o $(BIN)

結果：

20, 4, 4

二，二維數組中的查找

a < 0; a = 0 ; a > 0;這個是微積分基本定理；這個很重要！！！

二維數組，每行每列都是遞增排序，給你個數字，判斷這個數字是不是這個二維數組當中的。

與數組的右上角的數字進行比較，如果大於這個右上角的數字，剔除這一行；如果小於這個右上角的數字，剔除這一列；

這樣子每一次比較範圍就減少了一行或者一列，知道找到最終的位置或者遍歷結束沒有找到這個數字；

其實我們也可以選取左下角的那個數字做爲比較的“軸”；

但是不能夠選擇左上角和右下角，這兩個位置不能夠每次遍歷消除一行或者一列；

DouArr.cpp:

#include <iostream>
#include <stdio.h>

using namespace std;

/*bool是標準C++數據類型，可取值true和false。單獨佔一個字節，*/
bool Find(int* matrix, int rows, int columns, int number)
{
	bool found = false;

	if(matrix != NULL && rows > 0 && columns > 0)
	{
		/*初始化第一次右上角的座標位置--記得在循環中更新這兩個座標*/
		int row = 0;
		int column = columns - 1;

		/*循環的過程中row區域rows,column趨於0*/
		while(row < rows && column >= 0)
		{

			/*C/C++二維數組是可以這麼搞的，因爲二維數組在內存中佔據連續的內存空間，千萬不要用java這麼搞*/
                        /*在內存中從上倒下存儲各行元素，在同一行中按照從左到右的順序存儲。根據行號和列好計算出相對於數組首地址的偏移量，從而找到對應元素*/
                        if (matrix[row * columns + column] == number)
			{
				found = true;
				break;
			}
			else if(matrix[row * columns + column] > number)
			{
				-- column;
			}
			else
			{
				++ row;
			}
		}
	}

	return found;
}


// ====================測試代碼====================
void Test(char* testName, int* matrix, int rows, int columns, int number)
{
    if(testName != NULL)
        printf("%s begins: ", testName);

    bool result = Find(matrix, rows, columns, number);
    if(result == true)
    {
    	cout<<"Find it!"<<endl;
    }
    else
    {
    	cout<<"No find it!"<<endl;
    }
}

//  1   2   8   9
//  2   4   9   12
//  4   7   10  13
//  6   8   11  15
// 要查找的數在數組中
void Test1()
{
    int matrix[][4] = {{1, 2, 8, 9}, {2, 4, 9, 12}, {4, 7, 10, 13}, {6, 8, 11, 15}};
    Test("Test1", (int*)matrix, 4, 4, 7);
}

//  1   2   8   9
//  2   4   9   12
//  4   7   10  13
//  6   8   11  15
// 要查找的數不在數組中
void Test2()
{
    int matrix[][4] = {{1, 2, 8, 9}, {2, 4, 9, 12}, {4, 7, 10, 13}, {6, 8, 11, 15}};
    Test("Test2", (int*)matrix, 4, 4, 5);
}

//  1   2   8   9
//  2   4   9   12
//  4   7   10  13
//  6   8   11  15
// 要查找的數是數組中最小的數字
void Test3()
{
    int matrix[][4] = {{1, 2, 8, 9}, {2, 4, 9, 12}, {4, 7, 10, 13}, {6, 8, 11, 15}};
    Test("Test3", (int*)matrix, 4, 4, 1);
}

//  1   2   8   9
//  2   4   9   12
//  4   7   10  13
//  6   8   11  15
// 要查找的數是數組中最大的數字
void Test4()
{
    int matrix[][4] = {{1, 2, 8, 9}, {2, 4, 9, 12}, {4, 7, 10, 13}, {6, 8, 11, 15}};
    Test("Test4", (int*)matrix, 4, 4, 15);
}

//  1   2   8   9
//  2   4   9   12
//  4   7   10  13
//  6   8   11  15
// 要查找的數比數組中最小的數字還小
void Test5()
{
    int matrix[][4] = {{1, 2, 8, 9}, {2, 4, 9, 12}, {4, 7, 10, 13}, {6, 8, 11, 15}};
    Test("Test5", (int*)matrix, 4, 4, 0);
}

//  1   2   8   9
//  2   4   9   12
//  4   7   10  13
//  6   8   11  15
// 要查找的數比數組中最大的數字還大
void Test6()
{
    int matrix[][4] = {{1, 2, 8, 9}, {2, 4, 9, 12}, {4, 7, 10, 13}, {6, 8, 11, 15}};
    Test("Test6", (int*)matrix, 4, 4, 16);
}

// 魯棒性測試，輸入空指針
void Test7()
{
    Test("Test7", NULL, 0, 0, 16);
}


int main()
{
    Test1();
    Test2();
    Test3();
    Test4();
    Test5();
    Test6();
    Test7();
	return 0;
}

Makefile:

.PHONY:clean
CPP=g++
CFLAGS=-Wall -g
BIN=test
OBJS=DouArr.o
LIBS=
$(BIN):$(OBJS)
	$(CPP) $(CFLAGS) $^ -o $@ $(LIBS)
%.o:%.cpp
	$(CPP) $(CFLAGS) -c $< -o $@
clean:
	rm -f *.o $(BIN)

運行結果：

Test1 begins: Find it!
Test2 begins: No find it!
Test3 begins: Find it!
Test4 begins: Find it!
Test5 begins: No find it!
Test6 begins: No find it!
Test7 begins: No find it!