1、定义数组，存储N个整型数据（N为40） 2、输入实际处理元素的个数n(n<=N) 3、产生n个随机数（随机数小于100）存入数组并显示。 4、完成如下功能：（通过调用上述函数实现） （1）求出所有高于平均数的数据。 （2）交换最大数和最小数的位置。 （3）对这组数据进行逆置。 （4）对这组数据进行排序（递增）并显示。 （5）算法效率分析： 从键盘输入一个数，查找数组中是否存在，并显示其下标。 对排序前（无序）数据采用顺序查找，显示依次比较的数据、比较次数以及查找结果。 对排序后数据采用二分查找，显示依次比较的数据、比较次数以及查找结果。

以下是一个实现上述要求的C++代码：

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <algorithm>

using namespace std;

const int N = 40;

void generateRandomArray(int a[], int n) {
    srand(time(NULL));
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        a[i] = rand() % 100;
    }
}

void printArray(int a[], int n) {
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        cout << a[i] << " ";
    }
    cout << endl;
}

double getAverage(int a[], int n) {
    double sum = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        sum += a[i];
    }
    return sum / n;
}

void printAboveAverage(int a[], int n) {
    double avg = getAverage(a, n);
    cout << "Above average: ";
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        if (a[i] > avg) {
            cout << a[i] << " ";
        }
    }
    cout << endl;
}

void swap(int& a, int& b) {
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

void swapMinMax(int a[], int n) {
    int minIndex = 0;
    int maxIndex = 0;
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        if (a[i] < a[minIndex]) {
            minIndex = i;
        }
        if (a[i] > a[maxIndex]) {
            maxIndex = i;
        }
    }
    swap(a[minIndex], a[maxIndex]);
}

void reverse(int a[], int n) {
    for (int i = 0; i < n / 2; i++) {
        swap(a[i], a[n - i - 1]);
    }
}

void bubbleSort(int a[], int n) {
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
            if (a[j] > a[j + 1]) {
                swap(a[j], a[j + 1]);
            }
        }
    }
}

int sequentialSearch(int a[], int n, int target, int& count) {
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        count++;
        if (a[i] == target) {
            return i;
        }
    }
    return -1;
}

int binarySearch(int a[], int n, int target, int& count) {
    int left = 0;
    int right = n - 1;
    while (left <= right) {
        count++;
        int mid = (left + right) / 2;
        if (a[mid] == target) {
            return mid;
        } else if (a[mid] < target) {
            left = mid + 1;
        } else {
            right = mid - 1;
        }
    }
    return -1;
}

void printSearchResult(int index, int count) {
    if (index != -1) {
        cout << "Found at index " << index << endl;
    } else {
        cout << "Not found" << endl;
    }
    cout << "Number of comparisons: " << count << endl;
}

int main() {
    int a[N];
    generateRandomArray(a, N);
    int n;
    cout << "Enter number of elements to process (max " << N << "): ";
    cin >> n;
    cout << "Original array: ";
    printArray(a, n);
    printAboveAverage(a, n);
    swapMinMax(a, n);
    cout << "After swapping min and max: ";
    printArray(a, n);
    reverse(a, n);
    cout << "After reversing: ";
    printArray(a, n);
    bubbleSort(a, n);
    cout << "After sorting: ";
    printArray(a, n);
    int target;
    cout << "Enter a number to search: ";
    cin >> target;
    int count = 0;
    int index = sequentialSearch(a, n, target, count);
    cout << "Sequential search result:" << endl;
    printSearchResult(index, count);
    count = 0;
    index = binarySearch(a, n, target, count);
    cout << "Binary search result:" << endl;
    printSearchResult(index, count);
    return 0;
}

注意，这只是一个实现，可能并不是最优的实现。在实际应用中，我们需要根据数据规模和实际需求选择更合适的算法和数据结构，以达到更好的效率。