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每日一练

/ Daily Exercises

整数转换英文表示
将非负整数 num 转换为其对应的英文表示。
示例 1:
输入:num =123
输出:“One Hundred Twenty Three

题目分析

首先，让我们分析一下题目的要求。给定一个非负整数num，我们需要将其转换为其对应的英文表示。例如，如果num=123，那么输出应该是“One Hundred Twenty Three”。我们可以发现，这个问题有以下特点：

- 输入的整数范围是0到2^31-1，也就是说，最大需要的计数单词是billion：1000000000，十亿。

- 输出的英文表示需要遵循一定的规则，比如每三位数字为一组，每组之间用相应的单位词连接，如thousand，million，billion等；每组内部，百位数字后面跟hundred，十位和个位数字根据不同的情况用不同的单词表示，如one，two，three，ten，eleven，twelve，twenty，thirty等；每个单词之间用空格分隔，首尾不需要逗号或句号等标点符号。

- 输入的整数可能是0，这是一个特殊情况，需要单独处理，输出应该是“Zero”。

那么，如何用C语言实现这个功能呢？我们可以采用分治的思想，将一个大的数字分解为若干个小的数字，然后分别转换为英文表示，最后拼接在一起。具体的步骤如下：

- 定义一个函数，比如叫做numberToWords，它接受一个整数参数num，返回一个字符串指针，指向转换后的英文表示。

- 在函数中，首先判断num是否为0，如果是，直接返回“Zero”。

- 如果num不为0，那么我们可以将num分解为四个部分，分别表示billion，million，thousand和剩余的部分，用四个变量存储，比如billion=num/1000000000，million=(num-billion*1000000000)/1000000，thousand=(num-billion*1000000000-million*1000000)/1000，rest=num-billion*1000000000-million*1000000-thousand*1000。

- 对于每个部分，我们可以定义一个辅助函数，比如叫做convertThree，它接受一个小于1000的整数参数，返回一个字符串指针，指向该整数的英文表示。这个函数的实现可以参考以下的逻辑：

- 如果参数为0，返回空字符串。

- 如果参数大于0，小于20，返回对应的单词，比如1返回“One”，2返回“Two”，11返回“Eleven”等，这些单词可以用一个数组存储，方便查找。

- 如果参数大于等于20，小于100，返回对应的单词，比如20返回“Twenty”，30返回“Thirty”等，这些单词也可以用一个数组存储，方便查找。如果参数不是10的倍数，还需要在后面加上个位数的单词，比如21返回“Twenty One”，35返回“Thirty Five”等。

- 如果参数大于等于100，小于1000，返回对应的单词，比如100返回“One Hundred”，200返回“Two Hundred”等，这些单词可以用百位数的单词加上“Hundred”组成。如果参数不是100的倍数，还需要在后面加上十位和个位数的单词，比如123返回“One Hundred Twenty Three”，456返回“Four Hundred Fifty Six”等。

- 用一个字符串变量，比如叫做result，存储最终的英文表示。根据每个部分是否为0，决定是否将其转换后的英文表示加入到result中，以及是否加上相应的单位词，比如billion，million，thousand等。注意每个单词之间要加上空格，首尾不要加空格。

- 返回result。

程序展示

基于以上的分析，我们可以用C语言编写如下的程序：

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

// 定义一些常量，表示不同的单位和范围
#define BILLION 1000000000
#define MILLION 1000000
#define THOUSAND 1000
#define ZERO "Zero"
#define SPACE " "

// 定义一些数组，存储不同的单词
char *oneToNineteen[20] = {"One", "Two", "Three", "Four", "Five", "Six", "Seven", "Eight", "Nine", "Ten", "Eleven", "Twelve", "Thirteen", "Fourteen", "Fifteen", "Sixteen", "Seventeen", "Eighteen", "Nineteen"};
char *twentyToNinety[8] = {"Twenty", "Thirty", "Forty", "Fifty", "Sixty", "Seventy", "Eighty", "Ninety"};
char *hundred = "Hundred";
char *billion = "Billion";
char *million = "Million";
char *thousand = "Thousand";

// 定义一个辅助函数，用来转换小于1000的整数为英文表示
char *convertThree(int num) 
{
    char *result = (char *)malloc(32 * sizeof(char)); // 分配一个足够大的空间，存储转换后的字符串
    result[0] = '\0'; // 初始化为空字符串
    if (num == 0) 
  { // 如果是0，直接返回空字符串
        return result;
    }
    if (num < 20)
  { // 如果小于20，直接返回对应的单词
        strcpy(result, oneToNineteen[num - 1]);
        return result;
    }
    if (num < 100) 
  { // 如果小于100，返回对应的单词，如果不是10的倍数，还要加上个位数的单词
        strcpy(result, twentyToNinety[num / 10 - 2]);
        if (num % 10 != 0) 
    {
            strcat(result, SPACE);
            strcat(result, oneToNineteen[num % 10 - 1]);
        }
        return result;
    }
    // 如果大于等于100，返回对应的单词，如果不是100的倍数，还要加上十位和个位数的单词
    strcpy(result, oneToNineteen[num / 100 - 1]);
    strcat(result, SPACE);
    strcat(result, hundred);
    if (num % 100 != 0) 
  {
        strcat(result, SPACE);
        strcat(result, convertThree(num % 100)); // 递归调用自身，处理十位和个位数
    }
    return result;
}


// 定义一个主函数，用来转换任意非负整数为英文表示
char *numberToWords(int num) 
{
    if (num == 0) 
  { // 如果是0，直接返回“Zero”
        return ZERO;
    }
    // 将num分解为四个部分，分别表示billion，million，thousand和剩余的部分
    int billionPart = num / BILLION;
    int millionPart = (num - billionPart * BILLION) / MILLION;
    int thousandPart = (num - billionPart * BILLION - millionPart * MILLION) / THOUSAND;
    int restPart = num - billionPart * BILLION - millionPart * MILLION - thousandPart * THOUSAND;
    char *result = (char *)malloc(256 * sizeof(char)); // 分配一个足够大的空间，存储最终的英文表示
    result[0] = '\0'; // 初始化为空字符串
    // 根据每个部分是否为0，决定是否将其转换后的英文表示加入到result中，以及是否加上相应的单位词
    if (billionPart != 0)
  {
        strcat(result, convertThree(billionPart));
        strcat(result, SPACE);
        strcat(result, billion);
    }
    if (millionPart != 0)
  {
        if (strlen(result) != 0)
    { // 如果result不为空，说明前面已经有了一些单词，需要在后面加上空格
      strcat(result, SPACE);
    }
    strcat(result, convertThree(millionPart));
    strcat(result, SPACE);
    strcat(result, million);
  }
  if (thousandPart != 0) 
  {
    if (strlen(result) != 0) 
    { // 如果result不为空，说明前面已经有了一些单词，需要在后面加上空格
      strcat(result, SPACE);
    }
    strcat(result, convertThree(thousandPart));
    strcat(result, SPACE);
    strcat(result, thousand);
    }
    if (restPart != 0) 
    {
      if (strlen(result) != 0) 
      { // 如果result不为空，说明前面已经有了一些单词，需要在后面加上空格
        strcat(result, SPACE);
      }
    strcat(result, convertThree(restPart));
    }
  return result;
}


// 主函数，测试用例
// 主函数，测试用例
int main() 
{
    int num; // 声明一个整数变量num
    char *result; // 声明一个字符串指针变量result
    printf("请输入一个整数："); // 提示用户输入
    scanf("%d", &num); // 从键盘读取一个整数，并赋值给num
    result = numberToWords(num); // 调用numberToWords函数，将num转换为英文表示，并赋值给result
    printf("%d -> %s\n", num, result); // 输出num和result
    free(result); // 释放分配的空间
    return 0;
}

程序测试

这个程序是在VC6.0的环境下运行的，输出结果如下：

当然，这个程序还可以进行一些优化和扩展，比如可以将分配的空间大小根据实际情况动态调整，而不是固定的值，增加程序的效率和稳定性；也可以将num作为用户输入，而不是固定的值，增加程序的灵活性和通用性。

源代码获取

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