C语言判断相同数字的三种方法：比较运算符、数组遍历和哈希表

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@小白创作中心

C语言判断相同数字的三种方法：比较运算符、数组遍历和哈希表

引用

来源

https://docs.pingcode.com/baike/968792

本文介绍了在C语言中判断相同数字的几种方法，包括使用比较运算符、数组遍历和哈希表。这些方法各有优劣，适用于不同的场景。虽然文章发布于2024年8月，但其内容具有较高的参考价值，适合对编程感兴趣的读者学习和参考。

在C语言中，判断两个或多个数字是否相同可以通过多种方法实现，最常用的方法是使用比较运算符。其他方法还包括使用数组遍历和使用哈希表。下面将详细介绍使用比较运算符的方法：

使用比较运算符是最直接和基本的方法。通过比较两个变量的值，判断它们是否相同。如果相同，则条件为真；否则为假。例如，使用==运算符可以直接比较两个整数的值。

#include <stdio.h>

int main() {
    int num1 = 5;
    int num2 = 5;
    if (num1 == num2) {
        printf("The numbers are the same.\n");
    } else {
        printf("The numbers are different.\n");
    }
    return 0;
}

一、使用比较运算符

比较运算符是最简单、最直接的方法。通过直接比较两个或多个数字，可以快速判断它们是否相同。

1.1 基本示例

如上所述，通过==运算符可以轻松判断两个变量的值是否相同。在实际应用中，这种方法非常适用于比较少量的变量。

#include <stdio.h>

int main() {
    int num1 = 10;
    int num2 = 20;
    if (num1 == num2) {
        printf("The numbers are the same.\n");
    } else {
        printf("The numbers are different.\n");
    }
    return 0;
}

1.2 扩展到多个变量

如果需要比较多个变量，可以使用多重比较运算符。例如，比较三个变量的值：

#include <stdio.h>

int main() {
    int num1 = 10;
    int num2 = 10;
    int num3 = 10;
    if (num1 == num2 && num2 == num3) {
        printf("All numbers are the same.\n");
    } else {
        printf("The numbers are different.\n");
    }
    return 0;
}

这种方法适用于少量变量的比较，代码简洁明了，易于理解。

二、使用数组遍历

当需要比较多个数字时，可以将它们存储在数组中，然后通过遍历数组来判断是否存在相同的数字。

2.1 基本示例

假设有一个数组，存储了一组数字，需要判断数组中是否存在相同的数字：

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>

bool has_duplicate(int arr[], int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        for (int j = i + 1; j < size; j++) {
            if (arr[i] == arr[j]) {
                return true;
            }
        }
    }
    return false;
}

int main() {
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5, 1};
    int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    if (has_duplicate(arr, size)) {
        printf("There are duplicate numbers.\n");
    } else {
        printf("No duplicate numbers.\n");
    }
    return 0;
}

2.2 优化遍历方法

上述方法的时间复杂度为O(n^2)，在处理大量数据时效率不高。可以通过排序数组后进行相邻元素比较来优化，时间复杂度降为O(n log n)。

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

int compare(const void *a, const void *b) {
    return (*(int *)a - *(int *)b);
}

bool has_duplicate(int arr[], int size) {
    qsort(arr, size, sizeof(int), compare);
    for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
        if (arr[i] == arr[i + 1]) {
            return true;
        }
    }
    return false;
}

int main() {
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5, 1};
    int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    if (has_duplicate(arr, size)) {
        printf("There are duplicate numbers.\n");
    } else {
        printf("No duplicate numbers.\n");
    }
    return 0;
}

三、使用哈希表

使用哈希表可以有效地解决查找重复数字的问题，时间复杂度为O(n)。需要额外使用一个哈希表数据结构来存储已经遇到的数字。

3.1 基本示例

通过哈希表存储已经遇到的数字，若遇到重复数字，则返回存在重复数字的标志。

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

#define MAX 1000

bool has_duplicate(int arr[], int size) {
    bool hash_table[MAX] = {false};
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        if (hash_table[arr[i]]) {
            return true;
        }
        hash_table[arr[i]] = true;
    }
    return false;
}

int main() {
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5, 1};
    int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    if (has_duplicate(arr, size)) {
        printf("There are duplicate numbers.\n");
    } else {
        printf("No duplicate numbers.\n");
    }
    return 0;
}

3.2 动态哈希表

上述哈希表大小固定，若数字范围较大，需要使用动态哈希表进行存储。

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

typedef struct Node {
    int value;
    struct Node *next;
} Node;

bool insert(Node *hash_table[], int key, int value) {
    int hash = value % key;
    Node *entry = hash_table[hash];
    while (entry != NULL) {
        if (entry->value == value) {
            return true;
        }
        entry = entry->next;
    }
    Node *new_node = (Node *)malloc(sizeof(Node));
    new_node->value = value;
    new_node->next = hash_table[hash];
    hash_table[hash] = new_node;
    return false;
}

bool has_duplicate(int arr[], int size, int key) {
    Node *hash_table[key];
    for (int i = 0; i < key; i++) {
        hash_table[i] = NULL;
    }
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        if (insert(hash_table, key, arr[i])) {
            return true;
        }
    }
    return false;
}

int main() {
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5, 1};
    int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    int key = size;  // Hash key size
    if (has_duplicate(arr, size, key)) {
        printf("There are duplicate numbers.\n");
    } else {
        printf("No duplicate numbers.\n");
    }
    return 0;
}