一、C语言

1、计算n的阶乘

2、写出代码：1!+2!+3!=?

错误示例：

阶乘求和代码常见错误分析：

变量未初始化

循环中用于存储阶乘结果的变量未赋初值，导致计算结果异常。正确做法是在循环前初始化变量：

循环范围错误

循环终止条件设置不当会导致少计算一项。例如计算1!+2!+3!时，循环应包含上限值：

阶乘计算逻辑错误

错误的阶乘累积方式会导致结果偏差。应在内层循环中重置临时变量：

结果累加位置不当

总和累加若放在内层循环中，会造成重复累加。正确位置应在外层循环末尾：

n个阶乘求和：1!+2!+3!+......+n!=?

3、在一个有序数组中查找某个具体的数字n，（用到二分查找/折半查找）

二分查找的基本概念

二分查找（Binary Search）是一种在有序数组中查找特定元素的高效算法。其核心思想是通过不断将搜索范围减半来快速定位目标值，时间复杂度为 O(log n)。

适用条件

• 数组必须是有序的（升序或降序）。
• 适用于静态数据或较少变动的数据集，因为频繁插入/删除会导致排序成本增加。

算法实现步骤

1. 初始化指针：设置 low 和 high 分别指向数组的首尾元素。
2. 计算中间索引：mid = low + (high - low) / 2（避免整数溢出）。
3. 比较中间值：
   • 若 arr[mid] == target，返回 mid。
   • 若 arr[mid] < target，调整 low = mid + 1。
   • 若 arr[mid] > target，调整 high = mid - 1。
4. 循环终止：当 low > high 时结束，未找到返回 。

注意事项

• 边界条件：确保 low 和 high 的更新正确，避免死循环。
• 整数溢出：使用 mid = low + (high - low) / 2 而非 (low + high) / 2。
• 重复元素：若存在重复值，返回的索引不一定是第一个或最后一个匹配项。

变体场景

• 查找第一个/最后一个匹配项：通过调整相等时的指针移动逻辑实现。
• 插入位置查找：返回 low 可得到目标值应插入的位置（如力扣35题）。

复杂度分析

• 时间：O(log n)，每次迭代将搜索范围减半。
• 空间：O(1)，仅需常量额外空间。

4、编写代码，演示多个字符从两端移动，向中间汇聚

strlen() 函数

strlen() 是 C 语言标准库 <string.h> 中的函数，用于计算字符串的长度（不包括终止符 \0）。

参数说明

• str：指向以 \0 结尾的字符串的指针。若字符串未以 \0 结尾，行为未定义。

返回值

• 返回 size_t 类型的无符号整数，表示字符串中字符的个数（不包含 \0）。

使用示例

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

int main() {
    char str[] = "Hello, World!";
    size_t length = strlen(str);
    printf("字符串长度: %zu\n", length); // 输出: 13
    return 0;
}

注意事项

• 安全性：strlen() 不检查缓冲区溢出，需确保字符串以 \0 结尾。
• 性能：时间复杂度为 O(n)，需遍历整个字符串。
• 与 sizeof 区别：
  • strlen() 返回实际字符数。
  • sizeof 返回数组或变量占用的总字节数（包含 \0）。

常见错误

1. 未初始化的指针：

   char *str; // 未初始化
   printf("%zu\n", strlen(str)); // 未定义行为
   

2. 非字符串参数：

   char arr[] = {'a', 'b', 'c'}; // 缺少 \0
   printf("%zu\n", strlen(arr)); // 错误
   

   Sleep(1000);//单位毫秒，1000毫秒等于一秒。

使用Sleep()函数，每间隔设定时间打印下一行

Sleep(）函数要有头文件#include <windows.h>

如果直接一行码完，不再罗列很多行，使用system库函数，要有头文件#include<stdlib.h>可以执行系统命令

system 函数概述

system 是 C 标准库中的一个函数，定义在 <stdlib.h> 头文件中。其功能是执行操作系统命令，通常用于调用 shell 或其他命令行解释器来运行指定的命令。

• 参数：command 是要执行的命令字符串。若为 NULL，函数会检查系统中是否存在命令处理器。
• 返回值：
  • 成功时返回命令的退出状态。
  • 若 command 为 NULL 且命令处理器存在，返回非零值；否则返回 0。
  • 执行失败时返回 -1。

使用示例

#include <stdlib.h>

int main() {
    // 执行系统命令（例如在 Windows 下打开记事本）
    system("notepad.exe");
    return 0;
}

工作原理

1. 命令解析：system 将 command 字符串传递给操作系统的命令处理器（如 /bin/sh 或 cmd.exe）。
2. 子进程创建：操作系统创建一个子进程来执行命令。
3. 执行结果：子进程执行完毕后，返回状态码给调用进程。

注意事项

• 安全性风险：直接拼接用户输入作为命令参数可能导致命令注入漏洞。应避免使用未经验证的输入。
• 跨平台差异：不同操作系统的命令语法可能不同（如 dir 在 Windows 和 ls 在 Unix 下的差异）。
• 资源开销：每次调用 system 都会启动一个新的 shell 进程，频繁调用可能影响性能。

替代方案

• 特定任务：使用更专用的库函数（如文件操作优先用 fopen 而非 system("cat file.txt")）。
• 进程控制：如需更精细的控制，可通过 fork + exec 系列函数实现。

常见用途

• 调用系统工具（如压缩、文件操作）。
• 执行脚本或批处理文件。
• 快速测试命令行功能。

5、编写代码实现模拟用户登录场景，并且只能登录三次（只允许输入三次密码，如果密码正确则提示登录成功，如果三次均输入错误，则退出程序。）

比较2个字符串是否相等，不能使用＝=，而应该使用一个库函数： strcmp 如果返回值是0表示2个字符串相等

strcmp()函数概述

strcmp()是C语言标准库<string.h>中的字符串比较函数，用于按字典序比较两个以空字符('\0')结尾的字符串。

参数说明

• str1：待比较的第一个字符串指针
• str2：待比较的第二个字符串指针

返回值

• 负数：str1字典序小于str2
• 0：str1与str2内容完全相同
• 正数：str1字典序大于str2

比较规则

逐字符比较ASCII码值，直到遇到不相等的字符或空字符：

• 比较"apple"与"apricot"时，前三个字符相同，第四个字符'l'(108) < 'r'(114)，返回负数
• 比较"hello"与"hello"时，所有字符相同且同时遇到空字符，返回0

代码示例

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

int main() {
    char str1[] = "abc";
    char str2[] = "abd";
    int result = strcmp(str1, str2);

    if (result < 0) {
        printf("str1 is less than str2\n");
    } else if (result == 0) {
        printf("str1 equals str2\n");
    } else {
        printf("str1 is greater than str2\n");
    }
    return 0;
}

注意事项

• 参数必须为以空字符结尾的有效字符串指针
• 比较结果依赖本地字符集的ASCII值
• 不会自动处理字符串长度差异，需确保内存安全

与strncmp()的区别

strncmp()可指定比较的最大字符数，避免越界风险：

int strncmp(const char *str1, const char *str2, size_t n);