C语言验证黑洞数6174

0x00 问题描述 

问题简述：任意选一个四位数(数字不能全相同)，把所有数字从大到小排列，再把所有数字从小到大排列，用前者减去后者得到一个新的数。重复对新得到的数进行上述操作，7步以内必然会得到6174。

0x01 代码设计 

C语言代码如下，输入要测试的次数，随机选取四个数字保存到数组，然后正序逆序排序分别放入两个数组，使用数组间运算产生新的数组，最终验证数字黑洞。

# include 
# include 
# include 

int testNum(int *a) //测试产生的数是否为2222\6666类似的数字
{
	int i, j = 3;

	for(i=1; i<4; ++i)
		if (a[0] == a[i])
			--j;
		else
			return j;

	return j;
}

void Maxpx(int *num, int *max)// 返回从大到小排列的数组，冒泡排序
{
	int i, j, k;

	for (i=0; i<4; ++i)
		max[i] = num[i];

	for(i=0; i<4; ++i)
		for(j=0; j<4-i-1; ++j)
		{
			if(max[j] < max[j+1])
			{
				k = max[j];
				max[j] = max[j+1];
				max[j+1] = k;
			}
		}
}

void Minpx(int *num, int *min)// 返回从小到大排列的数组
{
	int i, j, k;

	for (i=0; i<4; ++i)
		min[i] = num[i];

	for(i=0; i<4; ++i)
		for(j=0; j<4-i-1; ++j)
		{
			if(min[j] > min[j+1])
			{
				k = min[j];
				min[j] = min[j+1];
				min[j+1] = k;
			}
		}
}

void arrDec(int *a, int *b, int *c)// 数组减法,数组元素进行减法运算，包含借位运算
{
	int jw = 0, n = 3;
	int na = 0, nb = 0, nc = 0;
	int i, j, k;

	while(n>=0)
	{
		if (a[n] > b[n])
		{
			if(jw == 1)
			{
				jw = 0;
				a[n]--;
			}
			c[n] = a[n] - b[n];
			n--;
		}
		else
		{	if (n==3)
		c[n] = 10 - b[n] + a[n];
		else
			c[n] = 9 - b[n] + a[n];
		n--;
		jw = 1;
		}

	}

	for(i=0, k=1; i<4; ++i) //校验结果
	{
		k = k*10;
		na = a[3-i]*k;
		nb = b[3-i]*k;
		nc = c[3-i]*k;
	}
	if (nc != na - nb)
		printf("运算出错！\n");

}


int main(void)
{
	int num[4], max[4], min[4]; //数组存放操作数
	int i, j, k;
	int n, m, l = 0;

	printf("请输入测试的组数:");
	scanf("%d", &n);
	srand((unsigned)time(NULL));//置随机数种子

	for(m=1; m<=n; m++)
	{
		printf("---------------------第%d组--------------------:\n", m);
		do
		{
			printf("原数字：");

			for(i=0; i<4; ++i)
			{
				num[i] = rand()%10;
				printf("%d", num[i]);
			}

			printf("\n");

		}while(!testNum(num));


		for (k=7; k>0; --k)//循环7次，题目要求
		{
			printf("从大到小排序：");
			Maxpx(num, max);
			for(i=0; i<4; ++i)
				printf("%d", max[i]);
			printf("\n");

			printf("从小到大排序：");
			Minpx(num, min);
			for(i=0; i<4; ++i)
				printf("%d", min[i]);
			printf("\n");

			printf("新数组为:");
			arrDec(max,min,num);
			for(i=0; i<4; ++i)
			{
				printf("%d", num[i]);
			}
			printf("\n");

			if(num[0]==6 && num[1]==1 && num[2]==7 && num[3]==4)
			{
				printf("验证成功\n");
				l++;
				break;
			}

		}
	}
	
	if(l==n)
		printf("------------所有测试组全部陷入黑洞！------------\n");// 所有的测试最终全收敛与6174则显示本语句！
	else
		printf("%d\n", l);
	
	return 0;

}

0x02 运行测试 

 运行测试1：测试2组

运行测试2：测试50组 

运行测试3：测试5000组  （约运行35.78秒）

0x03 结论 

结论：经过验证，所有测试组全部跌入6174数字黑洞，这个黑洞很厉害?。