9999-9999を0000ではなく0と出力する方法

Question

プログラムの目的:
4桁以下の正の整数値に対して，各桁の数を並べ替えてできる「最大の整数値」と「最小の整数値」の差を計算し、整数値を作成。この作業を繰り返すと必ずある整数値に収束する。コマンドライン入力に4桁以下の正の整数値 ???? を入力すると，上記の計算を繰り返し，収束するまでの整数値を標準出力に出力するプログラムを作成したい。

もし桁数が４桁に満たない場合は、０を代入（もし21なら、0021と捉え、最大値2100と最小値12となる）。

質問内容: ４桁の値が全部同じ時(1111,9999など）、差を「０」と出力したいのに「００００」となってしまいます。なので、「４桁の数が全て同じ時は０を出力する」という場合分けで対処しました。ところが、この解答だとダメだということでした。他に０を消す方法が分からないので、教えていただければと思います。

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

void sort(char ar[]) {
  int i, j, tmp, m, n, z;
  char max[4], min[4], sum[4], final[4]={0};

  z = 0;
  for (; z==0;) {

  //まずは最大値
  for (i=0; i<4; i++) {
     for (j=3; j>i; j--) {
      if (ar[j] > ar[j-1]) {
        tmp = ar[j];
        ar[j] = ar[j-1];
        ar[j-1] = tmp;
      }
    }
  }
  for (i=0; i<4; i++) {
    max[i] = ar[i];
  }

  //次に最小値
  for (i=0; i<4; i++) {

    for (j=3; j>i; j--) {
      if (ar[j] < ar[j-1]) {
        tmp = ar[j];
        ar[j] = ar[j-1];
        ar[j-1] = tmp;
      }
    }
  }

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

  }
  //次は、最大値から最小値を引き続ける計算式。
  m = 0;
  n = 0;

  //４桁の引き算
  for (i=3; 0<=i; i--) {
    if (m + max[i] - min[i] >= 0) {
      n = m + max[i] - min[i];
      m = 0;
    } else {
      n = 10 + m + max[i] - min[i];
      m = -1;
    }
    sum[i] = n;
  }

  //４桁の数が全て同じの時は、0を一つだけ出力。
  if (sum[0] == 0 && sum[1] == 0 && sum[2] == 0 && sum[3] == 0) {
      printf("%d\n", 0);
      break;
  } else {
  for (i=0; i<4; i++) {
    printf("%d", sum[i]);
    ar[i] = sum[i];
   }
  }
  printf("\n");
  if(final[0]==ar[0] && final[1]==ar[1] && final[2]==ar[2] && final[3]==ar[3]) {
    break;
  } else {
    for (i=0; i<4; i++) final[i] = ar[i];
  }
  }
}

int main(int argc, char *argv[]) {
  int num;
  char str[4];

  //４桁以下の整数を受けとり、atoi関数で数値化してnumに代入。
  if ((0 < atoi(argv[1]) && atoi(argv[1]) < 10000)) num = atoi(argv[1]);

  //numの値を配列strに格納していく。
    str[0] = num / 1000;
    str[1] = num % 1000 / 100;
    str[2] = num % 100  / 10;
    str[3] = num % 10;

    sort(str);

  return 0;
}

Comments

[Zuishin]

0000 だけではなく 0123 を 123 と表示しなければいけないのでは？

Answer 1

数字の列を数値に変換するのに atoi を、
数値を数字の列に変換するのに sprintf を使うと、

#include <stdio.h>   // sprintf, printf
#include <stdlib.h>  // atoi

void swap(char *a, int i, int j)
{
	char t = a[i]; a[i] = a[j], a[j] = t;
}

void sort4(char *a)
{
	for (int i = 0; i < 3; i++)
		for (int j = i; ++j < 4; )
			if (a[i] > a[j]) swap(a, i, j);
}
		
int main(int argc, char *argv[])
{
	if (argc != 2) return 1;
	int num = atoi(argv[1]), min, max, prev = -1;
	if (num <= 0 || num > 9999) return 2;
    char a[5];
	for (;;) {
        sprintf(a, "%04d", num);
		sort4(a);
		min = atoi(a);
		swap(a, 0, 3);
		swap(a, 1, 2);
		max = atoi(a);
		num = max - min;
		if (num == prev) break;
		prev = num;
		printf("%04d - %04d = %d\n", max, min, num);
	}
}

Comments

[hagito]

ご回答ありがとうございます。

sprintf関数というものがあるのですね。知らなかったです。今後の学習の参考にさせていただきます。

Answer 2

どのタイミングでどの値を表示するのかがちょっと分かり難いですね。
桁毎に分けた状態を維持しようとして計算等苦労されている様子です。
逆に数値の状態を本来として維持して、最大値最小値を生成する部分でだけ桁分け等の処理をするとスッキリします。

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

struct AnagramInfo {
  int start, delta;
};
struct AnagramInfo AnagramMax = {    0,  1 };
struct AnagramInfo AnagramMin = { 10-1, -1 };

// num を構成する数字を組み替えて出来る値を返す。
// num が4桁に足りない場合は、上位桁を 0 と見なす。
int anagrammatic(int num, struct AnagramInfo info) {
  int a[10] = {0};
  for(int i=1; i<=1000; i*=10) a[num/i%10] ++;
  num = 0;
  for(int i=1, j=info.start; 10>j && j>=0; ) {
    if(a[j] > 0) {
      num += j*i;
      a[j] --;
      i *= 10;
    } else {
      j += info.delta;
    }
  }
  return num;
}

void sort(int num) {

  for(int prev=-1; ; prev=num) {
    //最大値
    int max = anagrammatic(num, AnagramMax);

    //最小値
    int min = anagrammatic(num, AnagramMin);

    //計算
    num = max - min;
    if(num == prev) break; //収束していたら終了

    //状況表示
    printf("%d - %d = %d\n", max, min, num);

    if(num == 0) break; //0 なら終了
  }
}

int main(int argc, char *argv[]) {

  //４桁以下の整数を受けとり、atoi関数で数値化してnumに代入。
  int num = atoi(argv[1]);
  if (0 < num && num <= 9999) sort(num);

  return 0;
}

12 を指定したらこんな感じ

2100 - 12 = 2088
8820 - 288 = 8532
8532 - 2358 = 6174

1111 では

1111 - 1111 = 0

Comments

[hagito]

ご回答ありがとうございます。

まだ構造体を学んでいないので完全に理解することはできないのですが、今後の学習の参考にさせていただきます。プログラムへのご指摘も助かりました。

Answer 3

難しく考えずに、mainにある数値を配列に分けた方法の逆の要領で、配列を1つの数値に戻してから、
printf("%d",num);とすれは、自動的に頭の0は付かなくなるかと。

Comments

[hagito]

ご回答ありがとうございます。

ああ、数値に戻すんですね。ちょっとやってみます！

[hagito]

数値に変換して進めたら無事に0が消え、完成させることができました。ありがとうございました！

Answer 4

//４桁の引き算

のところで、桁ごとに計算するをでなく、一つの数として計算しましょう。
{2,1,0,0}から{0,0,1,2}を引くんじゃなくて、数値の2100から12を引くということです。
その結果を%dで出力すれば良いです。

{2,1,0,0}をどうやって2100というintにするかわかりますか？

Comments

[hagito]

ご回答ありがとうございます。

ああ、数値で計算するんですね！atoi関数ですよね、ちょっとやってみます！

[hagito]

いや、atoiじゃないですね。。。{'2','1','0','0'}ならできますが、{2,1,0,0}だと出来ない。

どうやるのでしょうか。

[otn]

((2*10+1)*10+0)*10+0
とか
2*1000+1*100+0*10+0
とか。
普通は前者をループで処理します。

[hagito]

具体的な回答ありがとうございます。

頂いた式を利用して、無事にプログラムを完成させることができました。ありがとうございました！

Answer 5

上位から順に出力するとき、０が続いているうちは出力しないようにする。最下位桁が来たら例外的に０を出力。
というコードを組みましょう。

しかし、整数値に変換して出力する、ってのがコード量も少なくていいのでは

Comments

[hagito]

ご回答ありがとうございます。

確かにコード量がとても長くて自分でもわかりにくいなと思ってました。やってみます！

[y_waiwai]

まあ、printfの関数はそれを内部でやってるんですね
なにげに使ってる関数も、自分でつくろうとするとむずかしいもんです

[hagito]

なるほど。。。本当に難しいです。。。

アドバイス頂いた通りに整数値に変換して取り組んだら、無事にプログラムを完成させることができました。ありがとうございました！