为什么这道PAT的题目“数字黑洞”，这么写会在PAt出现运行超时，在牛客网出现内存超限？

Question

①题目：
给定任一个各位数字不完全相同的4位正整数，如果我们先把4个数字按非递增排序，再按非递减排序，然后用第1个数字减第2个数字，将得到一个新的数字。一直重复这样做，我们很快会停在有“数字黑洞”之称的6174，这个神奇的数字也叫Kaprekar常数。

例如，我们从6767开始，将得到

7766 - 6677 = 1089
9810 - 0189 = 9621
9621 - 1269 = 8352
8532 - 2358 = 6174
7641 - 1467 = 6174
... ...

现给定任意4位正整数，请编写程序演示到达黑洞的过程。

输入描述:
输入给出一个(0, 10000)区间内的正整数N。

输出描述:
如果N的4位数字全相等，则在一行内输出“N - N = 0000”；否则将计算的每一步在一行内输出，直到6174作为差出现，输出格式见样例,每行中间没有空行。注意每个数字按4位数格
式输出。

示例1
输入
6767
输出
7766 - 6677 = 1089
9810 - 0189 = 9621
9621 - 1269 = 8352
8532 - 2358 = 6174

②代码：
#include
#include
#include
using namespace std;

bool cmp1(char a, char b){
return a - b > 0;
}

int main(){
char num[10] = "", num1[10] = "", num2[10] = "";
scanf("%s", num);
if(num[0] == num[1] && num[0] == num[2] && num[0] == num[3]){
printf("%s - %s = 0000", num, num);
return 0;
}

do{
    sort(num, num + 4, cmp1);
    strcpy(num1, num);
    printf("%s", num1);
    printf(" - ");

    sort(num, num + 4);
    strcpy(num2, num);
    printf("%s", num2);
    printf(" = ");

    for(int i = 0; i < 4; i++){
        if(num1[i] - num2[i] >= 0){
            num[i] = (char)('0' + num1[i] - num2[i]);   
        }
        else{
            num[i] = (char)('0' + num1[i] + 10 - num2[i]);
            num[i - 1] = (char)(num[i - 1] - 1);
            if(num[i - 1] < '0'){
                num[i - 1] = (char)(num[i - 1] + 10);
                num[i - 2] = (char)(num[i - 2] - 1);
            }
            if(num[i - 2] < '0'){
                num[i - 2] = (char)(num[i - 2] + 10);
                num[i - 3] = (char)(num[i - 3] - 1);
            }
        } 
    }
    printf("%s\n", num);
    }while((strcmp(num, "6174") != 0));
return 0;

}

谢谢大家了！感激不尽