用c语言编写实现下列要求的程序 1、设计一个菜单供用户选择,; 2、能够人工输入或随机产生一个长度为n的整数数组,要求数组任意两个元素都互不相同; 3、设计一个算法判断要求2中产生的整数数组是否为或未排序(输出0)、升序(输出1)、降序(输出2)、先升后降(输出3)、或先降后升(输出4)状态; 4、给定某具体元素,使用顺序检索算法判断该具体元素是否出现在要求2中产生的数组中,并统计关键字比较的次数; 5、给定某具体元素,使用二分检索算法判断该具体元素是否出现在要求2中产生的升序或降序的数组中,并统计关键字比较的次数; 6、给定某具体元素,使用三分检索算法判断该具体元素是否出现在要求2中产生的升序或降序的数组中,并统计关键字比较的次数; 7、给定先升后降(或先降后升)数组,使用二分检索思路查找该数组的最大值(或最小值),并统计关键字比较的次数。
时间: 2024-02-06 08:09:47 浏览: 79
抱歉,我是一个自然语言处理模型,无法编写和运行代码。但是我可以提供以下伪代码供您参考:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 判断数组状态(0:未排序,1:升序,2:降序,3:先升后降,4:先降后升)
int judge(int arr[], int n) {
int i = 1;
while (i < n && arr[i] == arr[i-1]) {
i++;
}
// 未排序
if (i == n) {
return 0;
}
// 升序
if (arr[i] > arr[i-1]) {
while (i < n && arr[i] > arr[i-1]) {
i++;
}
if (i == n) {
return 1;
}
// 先升后降
else {
while (i < n && arr[i] < arr[i-1]) {
i++;
}
if (i == n) {
return 3;
}
}
}
// 降序
else {
while (i < n && arr[i] < arr[i-1]) {
i++;
}
if (i == n) {
return 2;
}
// 先降后升
else {
while (i < n && arr[i] > arr[i-1]) {
i++;
}
if (i == n) {
return 4;
}
}
}
return -1;
}
// 顺序检索(返回元素下标,未找到返回-1)
int seq_search(int arr[], int n, int x, int *cnt) {
int i;
for (i = 0; i < n; i++) {
(*cnt)++;
if (arr[i] == x) {
return i;
}
}
return -1;
}
// 二分检索(返回元素下标,未找到返回-1)
int bin_search(int arr[], int l, int r, int x, int *cnt) {
while (l <= r) {
(*cnt)++;
int mid = (l + r) / 2;
if (arr[mid] == x) {
return mid;
}
else if (arr[mid] > x) {
r = mid - 1;
}
else {
l = mid + 1;
}
}
return -1;
}
// 三分检索(返回元素下标,未找到返回-1)
int tri_search(int arr[], int l, int r, int x, int *cnt) {
while (l <= r) {
(*cnt)++;
int m1 = l + (r - l) / 3;
int m2 = r - (r - l) / 3;
if (arr[m1] == x) {
return m1;
}
else if (arr[m2] == x) {
return m2;
}
else if (arr[m1] > x) {
r = m1 - 1;
}
else if (arr[m2] < x) {
l = m2 + 1;
}
else {
l = m1 + 1;
r = m2 - 1;
}
}
return -1;
}
// 二分查找最大值(或最小值)
int bin_max_min(int arr[], int n, int *cnt, int type) {
int l = 0, r = n - 1;
while (l <= r) {
int mid = (l + r) / 2;
(*cnt)++;
if (type == 1) { // 查找最大值
if (arr[mid] > arr[mid+1]) {
return arr[mid];
}
else if (arr[mid] < arr[mid+1]) {
l = mid + 1;
}
}
else if (type == -1) { // 查找最小值
if (arr[mid] < arr[mid+1]) {
return arr[mid];
}
else if (arr[mid] > arr[mid+1]) {
l = mid + 1;
}
}
}
return -1;
}
int main() {
int n, choice, i, x, cnt = 0;
printf("请输入数组长度n:");
scanf("%d", &n);
int *arr = (int *)malloc(n * sizeof(int));
printf("请选择输入方式(1:人工输入,2:随机生成):");
scanf("%d", &choice);
if (choice == 1) {
printf("请输入%d个互不相同的整数:", n);
for (i = 0; i < n; i++) {
scanf("%d", &arr[i]);
}
}
else if (choice == 2) {
srand(time(NULL));
for (i = 0; i < n; i++) {
arr[i] = rand() % (10*n);
for (int j = 0; j < i; j++) {
if (arr[j] == arr[i]) {
i--;
break;
}
}
}
}
printf("数组状态为:%d\n", judge(arr, n));
printf("请输入要查找的元素:");
scanf("%d", &x);
int idx = seq_search(arr, n, x, &cnt);
if (idx != -1) {
printf("顺序检索:元素%d在数组中,关键字比较次数为%d\n", x, cnt);
}
else {
printf("顺序检索:元素%d不在数组中,关键字比较次数为%d\n", x, cnt);
}
cnt = 0;
if (judge(arr, n) == 1 || judge(arr, n) == 2) {
idx = bin_search(arr, 0, n-1, x, &cnt);
if (idx != -1) {
printf("二分检索:元素%d在数组中,关键字比较次数为%d\n", x, cnt);
}
else {
printf("二分检索:元素%d不在数组中,关键字比较次数为%d\n", x, cnt);
}
}
else {
idx = tri_search(arr, 0, n-1, x, &cnt);
if (idx != -1) {
printf("三分检索:元素%d在数组中,关键字比较次数为%d\n", x, cnt);
}
else {
printf("三分检索:元素%d不在数组中,关键字比较次数为%d\n", x, cnt);
}
}
cnt = 0;
if (judge(arr, n) == 1) {
int max = bin_max_min(arr, n, &cnt, 1);
printf("二分查找最大值:%d,关键字比较次数为%d\n", max, cnt);
}
else if (judge(arr, n) == 2) {
int min = bin_max_min(arr, n, &cnt, -1);
printf("二分查找最小值:%d,关键字比较次数为%d\n", min, cnt);
}
else if (judge(arr, n) == 3) {
int max = bin_max_min(arr, n, &cnt, 1);
int min = bin_max_min(arr, max+1, &cnt, -1);
printf("二分查找最大值:%d,关键字比较次数为%d\n", max, cnt);
cnt = 0;
printf("二分查找最小值:%d,关键字比较次数为%d\n", min, cnt);
}
else if (judge(arr, n) == 4) {
int min = bin_max_min(arr, n, &cnt, -1);
int max = bin_max_min(arr, min+1, &cnt, 1);
printf("二分查找最小值:%d,关键字比较次数为%d\n", min, cnt);
cnt = 0;
printf("二分查找最大值:%d,关键字比较次数为%d\n", max, cnt);
}
free(arr);
return 0;
}
```
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