C/C++面试之算法系列－－从“整数转换成字符串”看算法的联想

【序】“将给定的一个整数转换成字符串”是面试中常见的考题，本文参考了两位CSDN博友的帖子，在此感谢！

 
从低位开始转换，然后再翻转字符串是最容易想到的方式；先确定该整数的位数，取模运算从低位开始，将保存的位置递减，此方法无需翻转字符串，因此整体效率较高，值得借鉴。
 
受先确定该整数的位数的思想启发，我想取商运算从高位开始也可以，并且是顺序存储，无需翻转字符串
 
从获得最高位的方法，我又获得了一点想法，那就是用递归的方式来获得最高位，递归的条件很简单，只要参数不为10以内，即表示当前未找到最高位，当然递归退出的条件是当前数为个位数了
 
发现很多算法都有一定的共性，总能找到其中的某些联系，我相信只要大家善于思考，举一反三，从不同的角度包括时间效率空间效率去考察时，定会受益良多
最后一个递归算法稍有瑕疵，欢迎朋友们讨论！
 
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将给定的一个整数转换成字符串
Sailor_forever  sailing_9806@163.com 转载请注明

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算法一 计数互换
 
下面的这个算法显示了一个C语言新手所应有的水平。而且处理不完全，算法考虑不周到，代码过于啰嗦，不够简洁。
char * IntToStr(int Number)
{
   char ch,*str,*t;
   int i ,Len=0;
   str = (char *)malloc(11*sizeof(char));
   t = str;
   while(Number!= 0)
   {
      *t = (Number %10)+0x30;
     Number = Number /10;
      Len++;
      t++;
   }
   *t = '/0';
   t = str;
   for(i=0;i<Len/2;i++)
   {
      ch = *t;
      *t = *(t+Len-2*i-1);
      *(t+Len-2*i-1) = ch;
      t++;
   }
   return str;
}

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算法二 指针，首尾互换
 
char * IntToStr(int Number)
{
   char ch,*str,*right,*left;
   unsigned int Value;
   str = (char *)malloc(12*sizeof(char));
   left = right = str;
   //如果是负数，则应加上负号，left、right向后走。
   if(Number < 0)
   {
      Value = -Number;
      *str = '-';
      left++,right++;
   }
   else
      Value = (unsigned)Number;
   //把数字转换成字符串（倒置的）
   while(Value)
   {
      *right = (Value%10)+0x30;
      Value = Value/10;
      right++;
   }
   *right-- = '/0';
   //把倒置的字符串正放过来
   while(right > left)
   {
      ch = *left;
       *left++ = *right;
       *right-- = ch;
   }
   return str;
}
上面的函数在内部申请动态空间，返回给调用者后需要调用者释放空间，不满足模块间的耦合特性，因此函数原型最好为
char * IntToStr(int Number, char * output)
output指针由调用者自己申请的堆区或自动分配的栈区，IntToStr将转换后的字符串保存即可
 
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算法三 取模，从低到高
 
先求出当前整型数按照十进制有几位数，算出最低位转换后存放的地址求模，取出最低位，从高地址往低地址存，好处是不用翻转字符串
char* up_str_from_i(int i_in,char* str_out)
{
       int t_i_in;
       int t_num_count=0;
       char * back = str_out;
       if (i_in<0)
       {
              i_in*=(-1);
              *str_out++='-';
       }
 
       t_i_in=i_in;
       while (t_i_in /= 10)
       t_num_count++;
       // 先求出当前整型数按照十进制有几位数，算出最低位转换后存放的地址
       // 求模，取出最低位，从高地址往低地址存，好处是不用翻转字符串 
       str_out+=t_num_count;
       str_out++;
       *str_out='/0';
       str_out--;
       do
       {               
              *str_out = i_in % 10+'0';
              if (i_in/=10)
              str_out--;////if there r some num forword ,so str_out go back
       }while (i_in%10);///if there r some num ,so loop
 
       return back;             
}                   
 
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算法四 求余，从高到低
     
先求出当前整型数按照十进制有几位数，算出求余时取出最高位应该除的数devide_num，以后devide_num每次除以10，求余从高到低依次取出各位，从低地址往高地址存，好处是不用翻转字符串
char* down_str_from_i(int i_in,char* str_out)
{
       int t_i_in;
       unsigned int devide_num=1;
       char * back = str_out;
       if (i_in<0)
       {
              i_in*=(-1);
              *str_out++='-';
       }
 
       t_i_in=i_in;
       while (t_i_in /= 10)
       devide_num*=10; // updating devide_num by multiplying 10
       printf("the absolute integer is %d, and devide_num is %d/n",i_in,devide_num);
 
       while (i_in/10)
       {               
              *str_out ++= i_in/devide_num +'0';
              i_in %= devide_num;
              devide_num/=10;   
              // 更新除数和被除数  
       }
       *str_out++ = i_in+'0';    // 个位数
       *str_out++ = '/0';
 
       return back;             
}
 
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算法五 递归寻找高位
 
char* rcsv_str_from_i(int i_in,char* str_out)
{
       //static unsigned count=0;
       // in case it is a minor integer for the first time
       if (i_in<0)
       {
              i_in*=(-1);
              *str_out++='-';
       }
      
       if(i_in/10)       // not the most important bit in decimal, then recursively calling itself
       {
              str_out = rcsv_str_from_i(i_in/10,str_out);
              *str_out++=i_in%10+'0';
              *str_out = '/0';       // in case this is the last step
       }
       else // the most important bit
       {
              *str_out++=i_in+'0';
              *str_out = '/0';       // in case this is the last step
       }
      
       // return the address for the next valid char
       return str_out;             
}

int main(void)
{
       int i;
       char str_out[100];
       while(1)
       {
              scanf("%d",&i);
             
              printf("up method gets %s/n",up_str_from_i(i,str_out));
              printf("down method gets %s/n",down_str_from_i(i,str_out));
              rcsv_str_from_i(i,str_out);
              printf("recursive method gets %s/n",str_out);
 
       }
       return 0;
}

此递归算法源于上面的down方法，down方法的本质是找到最高位，然后从高位依次取出各位，按照数组顺序依次存储，不需翻转字符串。
因此继续递归的条件是当前数大于10，即仍未到达最高位
递归退出的条件是当前是个位数，即表示找到了最高位，退出时要将改动后的指针值传给上层调用者
每层递归退出后要保存个位数，依次向上退出，即可转换初始数的最后一位
 
目前该递归方法的缺点是不能实现链式操作，即最后一次返回的指针值不是函数调用者传进来的值，我想通过static变量保存转换的次数，最后递归退出时将返回的指针减掉该值即为最初的指针值，毕竟这个问题在面试中并不严重，没有深思，感兴趣的朋友可以试试
 
各位朋友有其他更好的方法欢迎讨论！
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参考资料：
http://blog.csdn.net/ammana_babi/archive/2006/07/18/936918.aspx
http://blog.csdn.net/kimn/archive/2005/01/14/253434.aspx