MST

星途 面试题库

面试题:C语言一维数组下标引用的专家级挑战

考虑一个复杂的场景,有一个C语言程序中存在多个一维数组 `int arr1[100]`, `int arr2[200]`, `int arr3[150]` 等(数组数量不确定且每个数组大小不同)。这些数组通过某种映射关系相关联(例如,`arr1` 中的元素 `arr1[i]` 对应 `arr2` 中 `arr2[2 * i]` 和 `arr3` 中 `arr3[3 * i]`,这里只是示例映射关系,实际映射关系需要在程序中动态计算得出)。现在要编写一个通用的函数,能够根据给定的某个数组的下标,通过复杂的下标引用计算,获取其他相关数组对应位置的元素值,并进行一些特定的运算(例如乘法运算)后返回结果。请详细描述如何设计这个函数,包括数据结构的选择、映射关系的存储与计算方式,以及如何通过下标引用实现准确的元素访问和运算。最后写出核心代码框架。
22.5万 热度难度
编程语言C

知识考点

AI 面试

面试题答案

一键面试
  1. 数据结构选择
    • 由于数组数量不确定,可以使用动态数组结构,比如链表来存储这些数组的信息。在链表节点中,除了存储数组指针外,还可以存储数组的大小。例如:
    typedef struct ArrayNode {
        int *array;
        int size;
        struct ArrayNode *next;
    } ArrayNode;
    
  2. 映射关系的存储与计算方式
    • 映射关系可以通过函数指针数组来存储,每个函数指针对应一种映射关系计算逻辑。例如:
    typedef int (*MappingFunc)(int, int);
    MappingFunc mappingFuncs[3];
    
    • 对于动态计算映射关系,每个映射函数 mappingFuncs[i] 接收两个参数,一个是当前数组的下标,另一个是当前数组的大小,返回对应的目标数组下标。例如,对于上述示例映射关系,可以这样定义映射函数:
    int mapToArr2(int index, int arr1Size) {
        if (index < 0 || index >= arr1Size) {
            return -1; // 表示无效下标
        }
        return 2 * index;
    }
    int mapToArr3(int index, int arr1Size) {
        if (index < 0 || index >= arr1Size) {
            return -1;
        }
        return 3 * index;
    }
    
    • 在初始化时,将这些函数指针赋值到 mappingFuncs 数组中。
  3. 通过下标引用实现准确的元素访问和运算
    • 函数接收当前数组的下标、当前数组在链表中的位置(用于确定使用哪个映射函数)以及链表头指针。
    • 在函数中,首先找到当前数组的信息(大小等),然后通过映射函数计算目标数组的下标,检查下标是否越界,最后获取目标数组元素并进行运算。

核心代码框架

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

typedef struct ArrayNode {
    int *array;
    int size;
    struct ArrayNode *next;
} ArrayNode;

typedef int (*MappingFunc)(int, int);

int mapToArr2(int index, int arr1Size) {
    if (index < 0 || index >= arr1Size) {
        return -1;
    }
    return 2 * index;
}

int mapToArr3(int index, int arr1Size) {
    if (index < 0 || index >= arr1Size) {
        return -1;
    }
    return 3 * index;
}

// 通用函数
int performOperation(int index, int currentArrayIndex, ArrayNode *head, MappingFunc *mappingFuncs) {
    ArrayNode *current = head;
    int i = 0;
    while (current && i < currentArrayIndex) {
        current = current->next;
        i++;
    }
    if (!current) {
        return -1; // 当前数组位置无效
    }
    int targetIndex = mappingFuncs[currentArrayIndex](index, current->size);
    if (targetIndex == -1) {
        return -1; // 无效下标
    }
    ArrayNode *targetArrayNode = head;
    // 找到目标数组节点
    while (targetArrayNode && targetIndex >= targetArrayNode->size) {
        targetArrayNode = targetArrayNode->next;
    }
    if (!targetArrayNode) {
        return -1; // 目标数组未找到或下标越界
    }
    int result = current->array[index] * targetArrayNode->array[targetIndex];
    return result;
}

int main() {
    int arr1[100];
    int arr2[200];
    int arr3[150];
    // 初始化数组...

    ArrayNode *head = (ArrayNode *)malloc(sizeof(ArrayNode));
    head->array = arr1;
    head->size = 100;
    head->next = (ArrayNode *)malloc(sizeof(ArrayNode));
    head->next->array = arr2;
    head->next->size = 200;
    head->next->next = (ArrayNode *)malloc(sizeof(ArrayNode));
    head->next->next->array = arr3;
    head->next->next->size = 150;
    head->next->next->next = NULL;

    MappingFunc mappingFuncs[3] = {NULL, mapToArr2, mapToArr3};

    int index = 10;
    int result = performOperation(index, 0, head, mappingFuncs);
    if (result != -1) {
        printf("Result: %d\n", result);
    } else {
        printf("Invalid operation\n");
    }

    // 释放链表内存...

    return 0;
}