实验一 现代C++编程初体验
实验结论：
任务一：
task1.cpp
1 // 现代C++标准库、算法库体验 2 // 本例用到以下内容: 3 // 1. 字符串string, 动态数组容器类vector、迭代器 4 // 2. 算法库：反转元素次序、旋转元素 5 // 3. 函数模板、const引用作为形参 6 7 #include <iostream> 8 #include <string> 9 #include <vector> 10 #include <algorithm> 11 12 using namespace std; 13 14 // 声明 15 // 模板函数声明 16 template<typename T> 17 void output(const T &c); 18 19 // 普通函数声明 20 void test1(); 21 void test2(); 22 void test3(); 23 24 int main() { 25 cout << "测试1: \n"; 26 test1(); 27 28 cout << "\n测试2: \n"; 29 test2(); 30 31 cout << "\n测试3: \n"; 32 test3(); 33 } 34 35 // 函数实现 36 // 输出容器对象c中的元素 37 template <typename T> 38 void output(const T &c) { 39 for(auto &i: c) 40 cout << i << " "; 41 cout << endl; 42 } 43 44 // 测试1 45 // 组合使用算法库、迭代器、string反转字符串 46 void test1() { 47 string s0{"0123456789"}; 48 cout << "s0 = " << s0 << endl; 49 50 string s1{s0}; 51 reverse(s1.begin(), s1.end()); // 反转指定迭代器区间的元素 52 cout << "s1 = " << s1 << endl; 53 54 string s2{s0}; 55 reverse_copy(s0.begin(), s0.end(), s2.begin()); // 将指定迭代区间的元素拷贝到指定迭代器开始的目标区间，并且在复制过程中反转次序 56 cout << "s2 = " << s2 << endl; 57 } 58 59 // 测试2 60 // 组合使用算法库、迭代器、vector反转动态数组对象vector内数据 61 void test2() { 62 vector<int> v0{2, 0, 4, 9}; 63 cout << "v0: "; 64 output(v0); 65 66 vector<int> v1{v0}; 67 reverse(v1.begin(), v1.end()); 68 cout << "v1: "; 69 output(v1); 70 71 vector<int> v2{v0}; 72 reverse_copy(v0.begin(), v0.end(), v2.begin()); 73 cout << "v2: "; 74 output(v2); 75 } 76 77 // 测试3 78 // 组合使用算法库、迭代器、vector实现元素旋转移位 79 void test3() { 80 vector<int> v0{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}; 81 cout << "v0: "; 82 output(v0); 83 84 vector<int> v1{v0}; 85 rotate(v1.begin(), v1.begin()+1, v1.end()); // 旋转指定迭代器区间[v1.begin(), v1.end())之间的数据项，旋转后从迭代器v1.begin()+1位置的数据项开始 86 cout << "v1: "; 87 output(v1); 88 89 vector<int> v2{v0}; 90 rotate(v2.begin(), v2.begin()+2, v2.end()); 91 cout << "v2: "; 92 output(v2); 93 94 vector<int> v3{v0}; 95 rotate(v3.begin(), v3.end()-1, v3.end()); 96 cout << "v3: "; 97 output(v3); 98 99 vector<int> v4{v0}; 100 rotate(v4.begin(), v4.end()-2, v4.end()); 101 cout << "v4: "; 102 output(v4); 103 }
运行结果截图：
任务二：
tssk2.cpp
1 #include <iostream> 2 #include <vector> 3 #include <string> 4 #include <algorithm> 5 #include <numeric> 6 #include <iomanip> 7 8 using namespace std; 9 10 // 函数声明 11 // 模板函数声明 12 template<typename T> 13 void output(const T &c); 14 15 // 普通函数声明 16 int rand_int_100(); 17 void test1(); 18 void test2(); 19 20 int main() { 21 cout << "测试1: \n"; 22 test1(); 23 24 cout << "\n测试2: \n"; 25 test2(); 26 } 27 28 // 函数实现 29 // 输出容器对象c中的元素 30 template <typename T> 31 void output(const T &c) { 32 for(auto &i: c) 33 cout << i << " "; 34 cout << endl; 35 } 36 37 // 返回[0, 100]区间内的一个随机整数 38 int rand_int_100() { 39 return rand() % 101; 40 } 41 42 // 测试1 43 // 对容器类对象指定迭代器区间进行赋值、排序 44 void test1() { 45 vector<int> v0(10); // 创建一个动态数组对象v0, 对象大小为10 46 generate(v0.begin(), v0.end(), rand_int_100); // 产生[0, 100]之间的随机整数赋值给指定迭代器区间[v0.begin(), v0.end())内的每个数据项 47 cout << "v0: "; 48 output(v0); 49 50 vector<int> v1{v0}; 51 sort(v1.begin(), v1.end()); // 对指定迭代器区间[v1.begin(), v1.end())内数据项进行升序排序 52 cout << "v1: "; 53 output(v1); 54 55 vector<int> v2{v0}; 56 sort(v2.begin()+1, v2.end()-1); // 对指定迭代器区间[v1.begin()+1, v1.end()-1)内数据项进行升序排序 57 cout << "v2: "; 58 output(v2); 59 } 60 61 // 测试2 62 // 对容器类对象指定迭代器区间进行赋值、计算最大值/最小值/均值 63 void test2() { 64 vector<int> v0(10); 65 generate(v0.begin(), v0.end(), rand_int_100); 66 cout << "v0: "; 67 output(v0); 68 69 auto iter1 = min_element(v0.begin(), v0.end()); 70 cout << "最小值: " << *iter1 << endl; 71 72 auto iter2 = max_element(v0.begin(), v0.end()); 73 cout << "最大值: " << *iter2 << endl; 74 75 auto ans = minmax_element(v0.begin(), v0.end()); 76 cout << "最小值: " << *(ans.first) << endl; 77 cout << "最大值: " << *(ans.second) << endl; 78 double avg1 = accumulate(v0.begin(), v0.end(), 0)/v0.size(); 79 cout << "均值: " << fixed << setprecision(2) << avg1 << endl; 80 81 cout << endl; 82 83 vector<int> v1{v0}; 84 cout << "v0: "; 85 output(v0); 86 sort(v1.begin(), v1.end()); 87 double avg2 = accumulate(v1.begin()+1, v1.end()-1, 0)/(v1.size()-2); 88 cout << "去掉最大值、最小值之后，均值: " << avg2 << endl; 89 }
运行结果截图：
任务三：
task3.cpp
1 #include <iostream> 2 #include <string> 3 #include <algorithm> 4 5 bool is_palindrome(std::string s); 6 7 int main() { 8 using namespace std; 9 string s; 10 11 while(cin >> s) // 多组输入，直到按下Ctrl+Z后结束测试 12 cout << boolalpha << is_palindrome(s) << endl; 13 } 14 15 // 函数is_palindrom定义 16 // 待补足 17 // ××× 18 19 bool is_palindrome(std::string s) 20 { 21 std::string t =s; 22 std::reverse(t.begin(),t.end()); 23 if(s==t) 24 { 25 return true; 26 } 27 return false; 28 }
运行结果截屏：
任务四：
task4.cpp
1 #include <iostream> 2 #include <string> 3 #include <algorithm> 4 5 std::string dec2n(int x, int n = 2); 6 7 int main() { 8 using namespace std; 9 10 int x; 11 while (cin >> x) { 12 cout << "十进制: " << x << endl; 13 cout << "二进制: " << dec2n(x) << endl; 14 cout << "八进制: " << dec2n(x, 8) << endl; 15 cout << "十六进制: " << dec2n(x, 16) << endl << endl; 16 } 17 } 18 19 // 函数dec2n定义 20 // 待补足 21 // ××× 22 23 std::string dec2n(int x, int n) 24 { 25 std::string s; 26 while (x != 0) 27 { 28 if (x % n < 10) 29 { 30 s += std::to_string(x % n); 31 } 32 else 33 { 34 char t = 'A' + x % n - 10; 35 s += t; 36 } 37 x /= n; 38 } 39 40 std::reverse(s.begin(), s.end()); 41 return s; 42 }
运行结果截图：
任务五：
task5.cpp
1 #include<iostream> 2 #include<vector> 3 #include<algorithm> 4 #include<iomanip> 5 6 7 #define N 26 8 9 using namespace std; 10 11 int main() 12 { 13 vector<char> p; 14 for (char i='a';i<='z';i++) 15 { 16 p.push_back(i); 17 } 18 cout << setw(3) << right << " "; 19 for (auto& i : p) 20 { 21 cout << setw(3) << right << i ; 22 } 23 cout << endl; 24 vector<char>p1{ p }; 25 for (auto &i : p1) 26 { 27 i -= 'a' - 'A'; 28 } 29 for(int k=1;k <= N;k++) 30 { 31 rotate(p1.begin(), p1.begin() + 1, p1.end()); 32 cout << setw(3) << right << k ; 33 for (auto &i : p1) 34 { 35 cout << setw(3) << right << i ; 36 } 37 cout << endl; 38 } 39 }
运行结果截图：
任务六：
task6.cpp
1 #include<iostream> 2 #include<iomanip> 3 #include<cstdlib> 4 #include<ctime> 5 6 #define N 10 7 8 using namespace std; 9 10 class X 11 { 12 public: 13 bool generate() 14 { 15 num1 = rand() % 10 + 1; 16 num2 = rand() % 10 + 1; 17 switch (rand() % 4) 18 { 19 case 0:op = '+'; break; 20 case 1: 21 { 22 if (num1 < num2) { return false; } 23 else { op = '-'; break; } 24 } 25 case 2:op = '*'; break; 26 case 3: 27 { 28 if (num1 % num2 != 0) { return false; } 29 else { op = '/'; break; } 30 } 31 } 32 return true; 33 } 34 35 void Print() 36 { 37 if (generate()) { cout << num1 << " " << op << " " << num2 << " = " ; } 38 else { Print(); } 39 } 40 41 bool check(const int& answer) 42 { 43 switch (op) 44 { 45 case '+':return answer == num1 + num2; break; 46 case '-':return answer == num1 - num2; break; 47 case '*':return answer == num1 * num2; break; 48 case '/':return answer == num1 / num2; break; 49 } 50 } 51 52 private: 53 int num1; 54 int num2; 55 char op; 56 }; 57 58 int main() 59 { 60 srand(static_cast<unsigned int>(time(NULL))); 61 X a; 62 int answer = 0; 63 int count = 0; 64 for (int i = 0; i < N; i++) 65 { 66 a.Print(); 67 cin >> answer; 68 if (a.check(answer)) { count++; } 69 } 70 cout << fixed << setprecision(2) << "正确率：" 71 << static_cast<double>(count) / N * 100 << "%" << endl; 72 }
运行结果截图：
实验总结：（1）在做任务六时 ，我发现在某一次代码运行时可能会出现相同的算式（虽然我也只遇到过一次），我尝试去解决这个问题，但我发现这样会破坏我的算法结构，我总不可能把之前所有的数据都记录一遍吧......虽然 这样也行，但非常耗费空间和时间。
（2）同样是在任务六，我发现我的随机出题很少出现除法运算，出现除法运算也大概率是两个相同的数相除，我不确定这到底是不是我的算法出现了问题。
