java编程强化练习（四）
1.最长连续升序整数序列
【问题描述】
输入一组无序的整数（整数都大于等于0），编程求出其中最长的连续升序子序列（该序列中后一个整数比前一个整数多1，序列的长度是指序列中整数的个数，长度应大于等于2）。例如输入13个整数：3520 0 3 89 56 88 3521 9 90 1 99 2 87，其中连续升序子序列有3个：3520 3521，0 1 2 3和87 88 89 90，长度分别为2、4、4，所以后两个子序列都是最长的连续升序子序列。
【输入形式】
先从标准输入读入整数的个数（大于等于1，小于等于100），然后在下一行输入这些整数，各整数之间以一个空格分隔。
【输出形式】
先向标准输出输出最长连续升序子序列的长度，然后从下一行开始按升序分行输出最长连续升序子序列，各整数之间以一个空格分隔，每行最后一个整数后也要有一个空格。
若没有连续升序子序列，直接输出数字0。
【样例输入】
13
3520 0 3 89 56 88 3521 9 90 1 99 2 87
【样例输出】
4
0 1 2 3?
87 88 89 90?
【样例说明】
输入的整数个数为13，其中最长连续升序子序列的长度为4，有两个最长连续升序子序列，分别按升序分行输出。
【评分标准】该程序要求输出最长连续升序子序列。
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;
public class LongestAscendingSequence {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int n = scanner.nextInt();
int[] numbers = new int[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
numbers[i] = scanner.nextInt();
}
scanner.close();
Arrays.sort(numbers); // 对输入数据进行排序
ArrayList<ArrayList<Integer>> allSequences = new ArrayList<>();
ArrayList<Integer> currentSequence = new ArrayList<>();
int maxLength = 0;
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
if (numbers[i + 1] - numbers[i] == 1) {
if (currentSequence.isEmpty()) {
currentSequence.add(numbers[i]);
}
currentSequence.add(numbers[i + 1]);
} else {
if (currentSequence.size() > maxLength) {
allSequences.clear();
allSequences.add(new ArrayList<>(currentSequence));
maxLength = currentSequence.size();
} else if (currentSequence.size() == maxLength) {
allSequences.add(new ArrayList<>(currentSequence));
}
currentSequence.clear();
}
}
if (currentSequence.size() > maxLength) {
allSequences.clear();
allSequences.add(new ArrayList<>(currentSequence));
maxLength = currentSequence.size();
} else if (currentSequence.size() == maxLength) {
allSequences.add(new ArrayList<>(currentSequence));
}
if (maxLength >= 2) {
System.out.println(maxLength);
for (ArrayList<Integer> sequence : allSequences) {
for (int num : sequence) {
System.out.print(num + " ");
}
System.out.println();
}
} else if (maxLength == 1) {
System.out.println("2"); // 如果只有两个连续的整数，输出长度为2
for (ArrayList<Integer> sequence : allSequences) {
for (int num : sequence) {
System.out.print(num + " ");
}
System.out.println();
}
} else {
System.out.println("0");
}
}
}2.整数出现次数
【问题描述】
输入一组无序的整数，编程输出其中出现次数最多的整数及其出现次数。
【输入形式】
先从标准输入读入整数的个数（大于等于1，小于等于100），然后在下一行输入这些整数，各整数之间以一个空格分隔。
【输出形式】
在标准输出上输出出现次数最多的整数及其出现次数，两者以一个空格分隔；若出现次数最多的整数有多个，则按照整数升序分行输出。
【样例输入】
10
0 -50 0 632 5813 -50 9 -50 0 632
【样例输出】
-50 3
0 3
【样例说明】
输入了10个整数，其中出现次数最多的是-50和0，都是出现3次。
【评分标准】该程序要求输出出现次数最多的整数和出现次数。
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Scanner;
import java.util.TreeSet;
public class MostFrequentInteger {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int n = scanner.nextInt();
int[] arr = new int[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
arr[i] = scanner.nextInt();
}
scanner.close();
Map<Integer, Integer> countMap = new HashMap<>();
for (int num : arr) {
if (countMap.containsKey(num)) {
countMap.put(num, countMap.get(num) + 1);
} else {
countMap.put(num, 1);
}
}
int maxCount = 0;
TreeSet<Integer> maxCountNumbers = new TreeSet<>();
for (int num : countMap.keySet()) {
int count = countMap.get(num);
if (count > maxCount) {
maxCount = count;
maxCountNumbers.clear();
maxCountNumbers.add(num);
} else if (count == maxCount) {
maxCountNumbers.add(num);
}
}
for (int num : maxCountNumbers) {
System.out.println(num + " " + maxCount);
}
}
}3.消除游戏
【问题描述】
消除类游戏是深受大众欢迎的一种游戏，游戏在一个包含有n行m列的游戏棋盘上进行，棋盘的每一行每一列的方格上放着一个有颜色的棋子，当一行或一列上有连续三个或更多的相同颜色的棋子时，这些棋子都被消除。当有多处可以被消除时，这些地方的棋子将同时被消除。
现在给定一个n行m列的棋盘，棋盘中的每一个方格上有一个棋子（用数字1-9表示各种颜色的棋子），请给出经过消除后的棋盘。
请注意：一个棋子可能在某一行和某一列同时被消除。
【输入形式】
从标准输入读取数据，第一行包含两个整数n和m，分别表示棋盘的行数和列数（行数和列数都大于等于3，小于等于9），以一个空格分隔这两个整数。
接下来输入n行，每行m个整数，用一个空格分隔各个整数，这些整数分别表示每一个方格中棋子的颜色（大于等于1，小于等于9）。
【输出形式】
向标准输出上输出n行，每行m个整数，相邻整数之间以一个空格分隔，表示经过消除后的棋盘。如果一个方格中的棋子被消除，则对应的方格输出数字0，否则输出代表原棋子颜色的整数。每行最后一个整数后也要有一个空格。
【样例1输入】
4 5
2 2 3 1 2
3 4 5 1 4
2 3 2 1 3
2 2 2 4 4
【样例1输出】
2 2 3 0 2?
3 4 5 0 4?
2 3 2 0 3?
0 0 0 4 4?
【样例1说明】
棋盘中第4列的1和第4行的2可以被消除，其它方格中的棋子均被保留。
【样例2输入】
4 5
2 2 3 1 2
3 1 1 1 1
2 3 2 1 3
2 2 3 3 3
【样例2输出】
2 2 3 0 2?
3 0 0 0 0?
2 3 2 0 3?
2 2 0 0 0?
【样例2说明】
棋盘中第4列的1，第二行的1和第4行的3可以被消除，其它方格中的棋子均被保留。
【评分标准】该程序要求输出消除后的棋盘状态。
import java.util.Scanner;
public class EliminationGame{
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int n = scanner.nextInt();
int m = scanner.nextInt();
int[][] board = new int[n][m];
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < m; j++) {
board[i][j] = scanner.nextInt();
}
}
scanner.close();
eliminate(board, n, m);
printBoard(board, n, m);
}
public static void eliminate(int[][] board, int n, int m) {
boolean[][] eliminated = new boolean[n][m];
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < m; j++) {
int color = board[i][j];
if (color != 0) {
int count = 1;
for (int k = j + 1; k < m && board[i][k] == color; k++) {
count++;
}
if (count >= 3) {
for (int k = j; k < j + count; k++) {
eliminated[i][k] = true;
}
}
count = 1;
for (int k = i + 1; k < n && board[k][j] == color; k++) {
count++;
}
if (count >= 3) {
for (int k = i; k < i + count; k++) {
eliminated[k][j] = true;
}
}
}
}
}
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < m; j++) {
if (eliminated[i][j]) {
board[i][j] = 0;
}
}
}
}
public static void printBoard(int[][] board, int n, int m) {
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < m; j++) {
System.out.print(board[i][j]);
if (j < m - 1) {
System.out.print(" ");
}
}
System.out.println();
}
}
}4.小数分数转换
【问题描述】
从标准输入中输入一个小数，编写程序将其转换成相应的分数显示，即转换为几又几分之几。
要求：
1、输入的小数包括整数部分、小数点和小数部分；整数部分和小数部分最多有7位数字；整数部分可以为0，若整数部分大于等于1，则其最高位不为0；小数部分的末尾数字不为零。
2、输出的分数应为最简分数，由三个数字组成：第一个数字代表整数部分（若分数小于1，则为0，否则输出的整数的最高位不为0），第二个数字代表分子，第三个数字代表分母，分子比分母小且不能再约分。
【输入形式】
从标准输入中输入一个小数后打回车。
【输出形式】
将三个整数输出到标准输出，并且分别以一个空格分隔，最后一个整数后没有空格，有回车换行。
【样例1输入】
0.35
【样例1输出】
0 7 20
【样例2输入】
1050.0144
【样例2输出】
1050 9 625
【样例说明】
样例1中输入的小数为0.35，整数部分为0，小数部分转换为分数为35/100，约分成最简分数为7/20。
样例2中输入的小数为1050.0144，整数部分为1050，小数部分转换为分数为144/10000，约分成最简分数为9/625。
【评分标准】该题要求编程实现小数到分数的转换。
import java.util.Scanner;
public class DecimalToFraction {
public static int gcd(int a, int b) {
int t = 0;
if(a < b){
t = a;
a = b;
b = t;
}
int c = a % b;
if(c == 0){
return b;
}
else{
return gcd(b, c);
}
}
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Scanner in = new Scanner(System.in);
String number;
int decimal;
int a, b,c;
int g;
number = in.next();
String[] array = new String[2];
array = number.split("\\.");
a = Integer.parseInt(array[0]);
decimal = Integer.parseInt(array[1]);
// System.out.println(decimal);
int length = array[1].length();
b = decimal;
c = (int)Math.pow(10, length);
// System.out.println(b);
// System.out.println(c);
g = gcd(b,c);
System.out.println(a + " " + b/g +" " + c/g);
}
}
5.最大数
【输入形式】从键盘输入三个整数，以空格间隔
【输出形式】输出最大的一个整数
【样例输入】1 2 3回车
【样例输出】3
【样例说明】
【评分标准】10
import java.util.Scanner;
public class MaxNumber {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int num1 = scanner.nextInt();
int num2 = scanner.nextInt();
int num3 = scanner.nextInt();
scanner.close();
int max = Math.max(num1, Math.max(num2, num3));
System.out.println(max);
}
}6.?程序结构抽取
【问题描述】
有一种比较两程序是否相似的方法：将程序中控制结构信息按出现次序抽取出来形成一个控制流串，然后依据两个程序的控制流串来计算两个程序的相似度。
编写一程序，抽取一个C程序的控制流串。要求只考虑if, else, for, while, switch, case等控制流关键字，其它控制流不被考虑。被处理的C程序满足：
1. 能够通过C编译；
2.?一行可能有多条语句；
3. 注释、字符串常量及其它标识符中不含控制流关键字串；
【输入形式】
要处理的C程序保存在当前目录下，文件名为：in.c。
【输出形式】
按出现的先后顺序将控制流关键字串输出到当前目录下的out.txt文件中，各关键字串之间没有任何分隔符。若没有控制流关键字，则将No answer输出到文件中。
【样例输入1】
假设当前目录下in.c的内容为：
#include <stdio.h>
int main()
{
??? int n,a,c1,c2,i;
??? scanf("%d",&n);
??? c1=c2=0;
??? for ( i=0; i<n; i++ )
??? {
??????? scanf("%d",&a);
??????? if ( a>=0 )
?????????? c1++;
??????? else
?????????? c2++;
??? }
??? printf("%d %d",&c1,&c2);
}
【样例输出1】
在当前目录下将创建out.txt文件，其内容应为：
forifelse
【样例输入2】
假如当前目录下in.c源程序风格不太好，内容如下：
#include <stdio.h>
main()
{
int a,b,max,min;
scanf("%d%d",&a,&b);
if(a>b){max=a;min=b;}else if(a<b){max=b;min=a;}else{max=min=a;}
printf("%d %d",max,min);
}
【样例输出2】
在当前目录下将创建out.txt文件，其内容应为：
ifelseifelse
【样例说明】
样例1中源程序只包含for、if、else三个控制流关键字，因此按照出现顺序将这三个关键字输出到文件out.txt中；样例2中控制流关键字出现顺序为：if、else、if、else，故将这四个关键字输出到out.txt中。
算法提示：从in.c中读取标识符时，可将除字母、数字、下划线之外的其它字符作为标识符的分隔符。
【评分标准】
该题要求按顺序输出控制流关键字，共有5个测试点。
import java.io.*;
import java.util.regex.*;
public class ControlFlowExtractor {
public static void main(String[] args) {
try {
FileReader fileReader = new FileReader("in.c");
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(fileReader);
FileWriter fileWriter = new FileWriter("out.txt");
String line;
String controlFlowString = "";
boolean insideComment = false;
Pattern controlFlowPattern = Pattern.compile("\\b(if|else|for|while|switch|case)\\b");
while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {
line = line.trim();
if (line.startsWith("/*")) {
insideComment = true;
}
if (line.endsWith("*/")) {
insideComment = false;
}
if (!insideComment) {
Matcher matcher = controlFlowPattern.matcher(line);
while (matcher.find()) {
controlFlowString += matcher.group();
}
}
}
if (!controlFlowString.isEmpty()) {
fileWriter.write(controlFlowString);
} else {
fileWriter.write("No answer");
}
bufferedReader.close();
fileWriter.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}7.单词索引编排
【问题描述】
打开一英文文章（保存在一个现有文件in.txt中），为该文件生成词汇表（存到另一个文件out.txt中），要求词汇表中的单词以字典序由小到大存放（只由连续字母组成，且全为小写字母，不重复）。
假设：
1、该文章有可能没有经过排版，格式有可能杂乱无章，也有可能没有写完整。
2、文章中的单词个数不超过1000个，每个单词的长度不超过50个字母。
【输入形式】
保存英文文章的文件in.txt位于当前目录下。
【输出形式】
将生成的词汇表以字典序由小到大输出到当前目录下的文件out.txt中，每个单词单独占一行。
【样例输入1】
假设文件in.txt内容为：
There are two versions of the international standards for C.
The first version was ratified in 1989 by the American National
Standards Institue (ANSI) C standard committee.It is often
referred as ANSI C or C89. The secand C standard was completed
in 1999. This standard is commonly referred to as C99. C99 is a
milestone in C's evolution into a viable programming language
for numerical and scientific computing.
【样例输出1】
文件out.txt中的词汇表应为：
a
american
and
ansi
are
as
by
c
committee
commonly
completed
computing
evolution
first
for
in
institue
international
into
is
it
language
milestone
national
numerical
of
often
or
programming
ratified
referred
s
scientific
secand
standard
standards
the
there
this
to
two
version
versions
viable
was
【样例输入2】
假设文件in.txt内容为：
There are two versions of the international standards for
【样例输出2】
文件out.txt中的词汇表应为：
are
for
international
of
standards
the
there
two
versions
【样例说明】
将in.txt中出现的所有由字母组成的单词（出现的单个字母也作为单词）全部转换成小写后，按照字典序输出到文件out.txt中（每个单词独占一行，重复出现的只输出一次）。
注意：样例2中in.txt文件内容还不完整，单词for后没有任何字符。
【评分标准】本题要求为指定的文件编写单词索引。
import java.io.*;
import java.util.*;
public class WordIndexer {
public static void main(String[] args) {
try {
BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("in.txt"));
String line;
StringBuilder content = new StringBuilder();
while ((line = reader.readLine()) != null) {
content.append(line).append(" ");
}
reader.close();
String[] words = content.toString().toLowerCase().split("\\P{L}+");
Set<String> uniqueWords = new TreeSet<>(Arrays.asList(words));
BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter("out.txt"));
for (String word : uniqueWords) {
writer.write(word);
writer.newLine();
}
writer.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}8.单词检查
【问题描述】
已知有一个正确单词索引表（保存在当前目录下的文件index.txt中，且全为小写字母，按照字典序由小到大排列，每个单词独占一行），编写程序利用该单词表对某一英文文章（保存在当前目录下的另一个文件in.txt中）进行单词正确性检查，若该英文文章中出现的单词（只有连续字母组成）没有出现在单词索引文件中（检查时大小写无关），则将该出错的单词（其中的字母全部转换为小写）输出到当前目录下的另一文件error.txt中，每个单词独占一行，并且以字典序由小到大的顺序输出。
假设：
1、in.txt中的文章有可能没有经过排版，格式有可能杂乱无章，也有可能没有写完整。
2、index.txt中的单词个数不超过1000个，每个单词的长度不超过50个字母。
3、若出错的单词多次出现，则多次输出。
【输入形式】
保存单词索引表的文件index.txt和保存英文文章的文件in.txt都位于当前目录下。
【输出形式】
将出错的单词以字典序由小到大的顺序输出到当前目录下的文件error.txt中，每个单词单独占一行，多次出错的单词多次输出。若没有出现错误单词，则什么也不输出。
【样例输入1】
假设文件in.txt内容为：
There are two verrsions of the international standards for C.
Thee first version was ratified in 1989 by the American National
Standards Institue (ANS1) C standard committee.It is often
referred as ANS1 C or C89. The secand C standard was completed
in 1999. This standard is comonly referred to as C99. C99 is a
milestone in C's evolution into a viable programing languga
for numerical and scientific computing.
文件index.txt中的单词索引表内容为：
a
american
and
ansi
are
as
by
c
committee
commonly
completed
computing
evolution
first
for
in
institue
international
into
is
it
language
milestone
national
numerical
of
often
or
programming
ratified
referred
s
scientific
secand
standard
standards
the
there
this
to
two
version
versions
viable
was
【样例输出1】
文件error.txt中出错的单词应为：
ans
ans
comonly
languga
programing
thee
verrsions
【样例1说明】
用index.txt中的单词索引表对in.txt中出现的每一个单词进行检查，检查时大小写无关，所以第一个单词There出现在索引表中，不是错误单词；单词verrsions没有出现在索引表中，拼写错误，所以作为出错单词输出；单词ANSI拼写成了ANS1，将其中字母都转换为小写后输出，并且多次出现，多次输出；其他出错单词类似。错误单词输出按照字典序由小到大输出到error.txt文件中。
【样例输入2】
假设文件in.txt内容为：
There are two versions of the international standard fo
文件index.txt中的单词索引表内容为：
are
for
international
of
standards
the
there
two
versions
【样例输出2】
文件error.txt中出错的单词应为：
fo
standard
【样例2说明】
文件in.txt中的单词standard没有出现在索引表文件index.txt中，所以作为错误单词输出。
注意：样例2中in.txt文件内容还不完整，最后的单词fo后没有任何字符，fo也没有出现在索引表中，所以也作为错误单词输出。
【评分标准】本题要求对文章的单词进行检查。
import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.Set;
public class WordChecker {
public static void main(String[] args) {
String indexFile = "index.txt";
String inputFile = "in.txt";
String outputFile = "error.txt";
List<String> indexWords = readIndexWords(indexFile);
Set<String> indexSet = new HashSet<>(indexWords);
List<String> errorWords = findErrorWords(inputFile, indexSet);
writeErrorWords(outputFile, errorWords);
}
private static List<String> readIndexWords(String indexFile) {
List<String> indexWords = new ArrayList<>();
try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(indexFile))) {
String line;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
indexWords.add(line.toLowerCase());
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return indexWords;
}
private static List<String> findErrorWords(String inputFile, Set<String> indexSet) {
List<String> errorWords = new ArrayList<>();
try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(inputFile))) {
String line;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
String[] words = line.split("[^a-zA-Z]+"); // Split by non-alphabet characters
for (String word : words) {
if (!word.isEmpty() && !indexSet.contains(word.toLowerCase())) {
errorWords.add(word.toLowerCase());
}
}
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
Collections.sort(errorWords); // Sort error words in alphabetical order
return errorWords;
}
private static void writeErrorWords(String outputFile, List<String> errorWords) {
try (BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter(outputFile))) {
for (String word : errorWords) {
writer.write(word);
writer.newLine();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
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