C#基础算法实例

 class MainClass
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            #region 选择题
            // 1 B
            // 2 D
            // 3 C
            // 4 BCD
            // 5 CD
            // 6 A
            // 7 B
            // 8 ABD
            // 9 B
            // 10 B
            #endregion
            #region 第1题调用
            //int[] nums = { 5, 7, 6, 9, 8 };
            //string[] numss = { "abd", "abc", "bcd", "cbd", "bdc", "ab", "b" };
            //SortArray(nums);
            //SortArray(nums, (a, b) =>
            //{
            //    for (int i = 0; i < a.Length && i < b.Length; i++)
            //    {
            //        if (a[i] != b[i])
            //        {
            //            return a[i] - b[i];
            //        }
            //    }
            //    return a.Length - b.Length;
            //});
            //foreach (var item in nums)
            //{
            //    Console.WriteLine(item);
            //}
            #endregion
            #region 第2题调用
            int[] numss1 = { 5, 7, 6, 9, 8 };
            int max, min;
            if (GetMaXMin(numss1, out max, out min))
            {
                Console.WriteLine("Max : " + max + ", Min : " + min);
            }
            #endregion
            #region 第3题调用
            int[] nums1 = { 2, 1, 3, 5, 8, 10, 7, 2, 7, 4, 3, 1, 5 };
            Sort(nums1);
            foreach (var item in nums1)
            {
                Console.WriteLine(item);
            }
            #endregion
            #region 第4题调用
            Console.WriteLine(Monkey(1));
            #endregion
            #region 第5题调用
            foreach (var item in GetPrimeNumber(0, 200))
            {
                Console.WriteLine(item);
            }
            #endregion
            #region 第6题调用
            Shape[] shapes = { new Rectangle(5, 10), new Circle(5) };
            foreach (var item in shapes)
            {
                Console.WriteLine(item.GetArea());
                Console.WriteLine(item.GetLength());
            }
            #endregion
            #region 第7题调用
            int checkin, rabbit;
            if (GetNum(5, 14, out checkin, out rabbit))
            {
                Console.WriteLine("鸡 ：" + checkin + ", 兔 ： " + rabbit);
            }
            #endregion
            #region 第8题调用
            BuyChecken(100, true);
            #endregion
            #region 第9题调用
            MyFunction(12);
            Console.WriteLine(fib(12)); 
            #endregion
        }
        #region 1.    写一个方法可以实现对一个数组实现升序排序： 使用冒泡排序实现数组内的排序
        static void SortArray<T>(T[] array)
        {
            for (int i = 0; i < array.Length; i++)
            {
                for (int j = 0; j < array.Length - 1 - i; j++)
                {
                    IComparable<T> comparable = array[j] as IComparable<T>;
                    if (comparable != null)
                    {
                        if (comparable.CompareTo(array[j + 1]) > 0)
                        {
                            T tmp = array[j];
                            array[j] = array[j + 1];
                            array[j + 1] = tmp;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        static void SortArray<T>(T[] array, Comparison<T> comparison)
        {
            for (int i = 0; i < array.Length; i++)
            {
                for (int j = 0; j < array.Length - 1 - i; j++)
                {
                    if (comparison(array[j], array[j + 1]) > 0)
                    {
                        T tmp = array[j];
                        array[j] = array[j + 1];
                        array[j + 1] = tmp;
                    }
                }
            }
        }
        #endregion

        #region 2.  写一个方法试着用最少的比较次数去寻找数组中的最大值和最小值
        static bool GetMaXMin(int[] array, out int max, out int min)
        {
            if (array == null || array.Length == 0)
            {
                max = min = 0;
                return false;
            };
            // 把数组两两分组 小的放左边 大的方右边        比较次数 n/2 次
            // 最小值在左边找                          比较次数 n/2 次
            // 最大值在右边找                          比较次数 n/2 次
            // 总的比较次数                                  3n/2 次
            // 优化：不做交换 直接和每组比 每组比较的次数 3次
            max = min = array[0];
            // 长度为偶数
            if (array.Length % 2 == 0)
            {
                for (int i = 0; i < array.Length; i += 2)
                {
                    if (array[i] > array[i + 1])
                    {
                        if (array[i] > max) max = array[i];
                        if (array[i + 1] < min) min = array[i + 1];
                    }
                    else
                    {
                        if (array[i + 1] > max) max = array[i + 1];
                        if (array[i] < min) min = array[i];
                    }
                }
            }
            else  // 长度为奇数
            {
                for (int i = 0; i < array.Length - 1; i += 2)
                {
                    if (array[i] > array[i + 1])
                    {
                        if (array[i] > max) max = array[i];
                        if (array[i + 1] < min) min = array[i + 1];
                    }
                    else
                    {
                        if (array[i + 1] > max) max = array[i + 1];
                        if (array[i] < min) min = array[i];
                    }
                }
                if (max < array[array.Length - 1]) max = array[array.Length - 1];
                if (min > array[array.Length - 1]) min = array[array.Length - 1];
            }
            return true;
        }
        #endregion

        #region 3.  写一个方法实现输入一个数组，实现一个函数，让所有奇数都在偶数前面
        static void Sort(int[] array)
        {
            // 两个指针
            // 左边的找到第一个偶数
            // 右边的找到第一个奇数
            // 如果两个指针满足  左边的 < 右边的 就交换这两个数
            int left = 0;
            int right = array.Length - 1;
            while (left < right)
            {
                // 找左边的偶数
                while (left < right)
                {
                    if (array[left] % 2 != 0)
                    {
                        left++;
                    }
                    else break;
                }
                // 找右边的奇数
                while (left < right)
                {
                    if (array[right] % 2 == 0)
                    {
                        right--;
                    }
                    else break;
                }
                if (left < right)
                {
                    int tmp = array[left];
                    array[left] = array[right];
                    array[right] = tmp;
                }
            }
        }
        #endregion

        #region 4.  猴子第一天摘下若干个桃子，当即吃了一半，还不过瘾就多吃了一个。第二天早上又将剩下的桃子吃了一半，还是不过瘾又多吃了一个。以后每天都吃前一天剩下的一半再加一个。到第10天刚好剩一个。问猴子第一天摘了多少个桃子？
        //          7        2*7 + 1        15
        //          8        2*3 + 1        7
        //          9        2*1 + 1        3
        //          10       1              1
        static int Monkey(int day)
        {
            if (day > 10) return 0;
            else if (day == 10) return 1;
            else return 2 * (Monkey(day + 1) + 1);
        }
        #endregion

        #region 5.  写一个方法可以求N到M之间的质数 N>0 M<200;
        static List<int> GetPrimeNumber(int left, int right)  // (]
        {
            List<int> primeNumber = new List<int>();
            int start = left < right ? left : right;
            start = start >= 2 ? start : 2;
            int end = left < right ? right : left;
            end = end >= 2 ? end : 2;
            for (int i = start; i < end; i++)
            {
                // 判断每一个数字 i 是否是质数
                bool isPrimeNumber = true;
                // 除了1和自己 能被其他数字整除就不是质数
                for (int j = 2; j < i; j++)
                {
                    if (i % j == 0)  // 能被其中一个数字整除了 就不是质数了
                    {
                        isPrimeNumber = false;
                        break;
                    }
                }
                if (isPrimeNumber)
                {
                    primeNumber.Add(i);
                }
            }
            return primeNumber;
        }
        #endregion

        #region 6.  多态实现求面积和周长（矩形和圆形）
        abstract class Shape
        {
            public abstract int GetArea();
            public abstract int GetLength();
        }
        class Rectangle : Shape
        {
            int width;
            int height;
            public Rectangle(int width, int height)
            {
                this.width = width;
                this.height = height;
            }
            public override int GetArea()
            {
                return this.width * this.height;
            }
            public override int GetLength()
            {
                return (width + height) * 2;
            }
        }
        class Circle : Shape
        {
            int radius;
            public Circle(int radius)
            {
                this.radius = radius;
            }
            public override int GetArea()
            {
                return (int)(radius * radius * Math.PI);
            }
            public override int GetLength()
            {
                return (int)(Math.PI * 2 * radius);
            }
        }
        #endregion

        #region 7.  有若干只鸡兔同在一个笼子里，从上面数，有N个头，从下面数，有M只脚。问笼中各有多少只鸡和兔？
        static bool GetNum(int head, int foot, out int checkin, out int rabbit)
        {
            if (foot % 2 != 0 || foot < 2 * head)
            {
                checkin = rabbit = 0;
                return false;
            }
            // 二元一次方程  假设x只鸡， y只兔子
            //foot = x * 2 + y * 4;     
            //head = x + y;              => x = head - y
            // => foot = (head - y) * 2 + y * 4
            // => foot = head * 2 - 2 * y + y * 4
            // => y = (foot - head * 2)/2
            rabbit = (foot - head * 2) / 2;
            checkin = head - rabbit;
            return true;
        }
        #endregion

        #region 8.  小明带有一百文钱，去市场买鸡，公鸡5文钱，母鸡3文钱，小鸡1文钱3只; 问:小明要如何配比才能买一百只，他一共有几种方案
        // 100文钱                                 只
        //         公鸡     5         1            x        5x
        //         母鸡     3         1            y        3y
        //         小鸡     1         3            z        z/3
        // x  + y  + z    = 100
        // 5x + 3y + z/3 <= 100
        static void BuyChecken(int totalMoney, bool allin = false)
        {
            int num;   // 买鸡的数量
            int cost;  // 花费
            // 买小鸡
            for (int i = 0; i <= totalMoney * 3; i += 3)          // 小鸡的个数
            {
                // 买公鸡
                for (int j = 0; j <= totalMoney / 5; j++)
                {
                    // 买母鸡
                    for (int k = 0; k <= totalMoney / 3; k++)
                    {
                        num = i + j + k;
                        cost = i / 3 + 5 * j + 3 * k;
                        if (allin)
                        {
                            if (num == 100 && cost == 100)
                            {
                                Console.WriteLine($"小鸡:{i}只, 公鸡{j}只, 母鸡:{k}只");
                            }
                        }
                        else
                        {
                            if (num == 100 && cost <= 100)
                            {
                                Console.WriteLine($"小鸡:{i}只, 公鸡{j}只, 母鸡:{k}只");
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }
        #endregion

        #region 9.  有一对兔子每一个月可以生一对小兔子，小兔子出生后第三个月又开始生小兔子，问一年后（十二个月），有多少只兔子。
        /// 

        /// 非递归方法
        /// 
        /// 
        public static void MyFunction(int months)
        {
            int lastLastGiveBirth = 0;    //上上个月可生育的兔子数量
            int lastGiveBirth = 0;        //上个月可生育的兔子数量
            int count = 1;              //总数量  初始化为一对兔子
            for (int month = 1; month <= months; month++)
            {
                int giveBirth = lastGiveBirth + lastLastGiveBirth;
                if (month == 3)
                {
                    giveBirth = 1;
                }
                lastLastGiveBirth = lastGiveBirth;
                lastGiveBirth = giveBirth;
                count = count + giveBirth;
                Console.WriteLine("第" + month + "个月的兔子对数：" + count);
            }
        }


        //递归方法实现(我认为好的方法)
        public static int fib(int month)
        {
            if (month == 1 || month == 2)
            {
                return 1;
            }
            else
            {
                return fib(month - 1) + fib(month - 2);
            }
        } 
        #endregion
    }