C语言编程—语法练习

题目：有 1、2、3、4 四个数字，能组成多少个互不相同且无重复数字的三位数？都是多少？

程序分析：可填在百位、十位、个位的数字都是 1、2、3、4，组成所有的排列后再去掉不满足条件的排列。

实例：

#include<stdio.h>
 
int main()
{
    int i,j,k;
    printf("\n");
    for(i=1;i<5;i++) { // 以下为三重循环
        for(j=1;j<5;j++) {
            for (k=1;k<5;k++) { // 确保i、j、k三位互不相同
                if (i!=k&&i!=j&&j!=k) { 
                    printf("%d,%d,%d\n",i,j,k);
                }
            }
        }
    }
}

以上实例输出结果为：

1,2,3
1,2,4
1,3,2
1,3,4
1,4,2
1,4,3
2,1,3
2,1,4
2,3,1
2,3,4
2,4,1
2,4,3
3,1,2
3,1,4
3,2,1
3,2,4
3,4,1
3,4,2
4,1,2
4,1,3
4,2,1
4,2,3
4,3,1
4,3,2

1、为了尽量减少不必要的循环，做了如下的小优化。

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

int main()
{
    uint32_t i; // 百位
    uint32_t j; // 十位
    uint32_t k; // 个位
    
    for (i=1; i<5; i++)
    {
        for (j=1; j<5; j++)
        {
            // 百位与十位重复
            // 跳过当前十位
            if (j==i)
            {
                continue;
            }
            
            for (k=1; k<5; k++)
            {
                // 个位与百位或十位重复
                // 跳过当前个位
                if (k==j || k==i)
                {
                    continue;
                }
                
                printf("%u,%u,%u\n", i, j, k);
            }
        }
    }
}

2、参考方法：

#include<stdio.h>
int main(void)
{
    int i,j,k;
    for(i = 1;i < 5;i++)
    {
        for(j = 1;j < 5;j++)
        {
            if(i == j)
                continue;
            for(k = 1;k < 5;k++)
            {
                if(i == k || j == k)
                    continue;
                printf("%d,%d,%d\n",i,j,k);
            }
        }
    }
    return 0;
}

3、深搜法(DFS)写此题:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int  b[4],arr[4];//定义两个数组用来类比
int Count=0;//计数器
void DFS(int step){
    if(step==5){
        if(arr[1]!=arr[2]&& arr[1]!=arr[3]&&arr[2]!=arr[3]){//判断哪些符合条件
            Count++;
            printf("%d%d%d\n",arr[1],arr[2],arr[3]);//输出可用排列
        }
        return ;
    }

    for(int i=1;i<=4;i++){
        if(b[i]==0){
            arr[step]=i;
            b[i]=1;//排除重复
            DFS(step+1);//自己调用自己
            b[i]=0;
        }
    }
    return ;
}

int main(void)
{
    DFS(1);
    printf("共有%d种",Count);
    return 0;
}

4、使用递归与链表：

#include <stdio.h>

#define NUM 4  // 数字个数
#define LEN 3  // 排列出的数字的长度

struct number {
    int val;
    struct number *next;
} list[NUM];

void permutation(struct number *list, int m)
{
    static int array[LEN];
    struct number *p, *piror, *head;
    if(m)  // 如果此次还未排列好，则选择剩余数字继续排列
        for(piror=NULL, p=list, head=list; p; piror=p, p=p->next)
        {
            array[LEN - m] = p->val;  // 将排列结果临时存入数组
            if(piror)  // 如果本次选择的数字不在表头
            {
                 piror->next = p->next;  // 重组链表进行下一位数的排列
                 permutation(head, m-1);
                 piror->next = p;  // 还原链表
            }
            else permutation(p->next, m-1);
        }
    else  // 否则打印出此次排列出的数字
    {
        int i;
        for(i=0; i<LEN; i++)
            printf("%d%c", array[i], i==LEN-1? '\n': ',');
    }
}

int main()
{
    int i;
    // 初始化链表
    for(i=0; i<NUM; i++)
    {
        list[i].val = i + 1;
        list[i].next = list + i + 1;
    }
    list[NUM - 1].next = NULL;

    // 递归打印排列结果
    permutation(list, LEN);
    return 0;
}

递归排列的过程中逐一将选中的数字从链表中删除，直接避免组成的三位数中出现重复数字。