实验1 现代C++编程初体验

task1:

// 现代C++标准库、算法库体验
// 本例用到以下内容:
// 1. 字符串string, 动态数组容器类vector、迭代器
// 2. 算法库：反转元素次序、旋转元素
// 3. 函数模板、const引用作为形参

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>

using namespace std;

// 声明
// 模板函数声明
template<typename T>
void output(const T &c);

// 普通函数声明
void test1();
void test2();
void test3();

int main() {
    cout << "测试1: \n";
    test1();

    cout << "\n测试2: \n";
    test2();

    cout << "\n测试3: \n";
    test3();
}

// 函数实现
// 输出容器对象c中的元素
template <typename T>
void output(const T &c) {
    for(auto &i: c)
        cout << i << " ";
    cout << endl;
}

// 测试1
// 组合使用算法库、迭代器、string反转字符串
void test1() {
    string s0{"0123456789"};
    cout << "s0 = " << s0 << endl;

    string s1{s0};
    reverse(s1.begin(), s1.end());  // 反转指定迭代器区间的元素
    cout << "s1 = " << s1 << endl;

    string s2{s0};
    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
    cout << "s2 = " << s2 << endl;
}

// 测试2
// 组合使用算法库、迭代器、vector反转动态数组对象vector内数据
void test2() {
    vector<int> v0{2, 0, 4, 9};
    cout << "v0: ";
    output(v0);

    vector<int> v1{v0};
    reverse(v1.begin(), v1.end());
    cout << "v1: ";
    output(v1);

    vector<int> v2{v0};
    reverse_copy(v0.begin(), v0.end(), v2.begin());
    cout << "v2: ";
    output(v2);
}

// 测试3
// 组合使用算法库、迭代器、vector实现元素旋转移位
void test3() {
    vector<int> v0{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
    cout << "v0: ";
    output(v0);

    vector<int> v1{v0};
    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
    cout << "v1: ";
    output(v1);

    vector<int> v2{v0};
    rotate(v2.begin(), v2.begin()+2, v2.end());
    cout << "v2: ";
    output(v2);

    vector<int> v3{v0};
    rotate(v3.begin(), v3.end()-1, v3.end());
    cout << "v3: ";
    output(v3);

    vector<int> v4{v0};
    rotate(v4.begin(), v4.end()-2, v4.end());
    cout << "v4: ";
    output(v4);
}

　　task1代码截图：

task2:

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <numeric>
#include <iomanip>

using namespace std;

// 函数声明
// 模板函数声明
template<typename T>
void output(const T &c);

// 普通函数声明
int rand_int_100();
void test1();
void test2();

int main() {
    cout << "测试1: \n";
    test1();

    cout << "\n测试2: \n";
    test2();
}

// 函数实现
// 输出容器对象c中的元素
template <typename T>
void output(const T &c) {
    for(auto &i: c)
        cout << i << " ";
    cout << endl;
}

// 返回[0, 100]区间内的一个随机整数
int rand_int_100() {
    return rand() % 101;
}

// 测试1
// 对容器类对象指定迭代器区间进行赋值、排序
void test1() {
    vector<int> v0(10);  // 创建一个动态数组对象v0, 对象大小为10
    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
    cout << "v0: ";
    output(v0);

    vector<int> v1{v0};
    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
    cout << "v1: ";
    output(v1);

    vector<int> v2{v0};
    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
    cout << "v2: ";
    output(v2);
}

// 测试2
// 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
void test2() {
    vector<int> v0(10);  
    generate(v0.begin(), v0.end(), rand_int_100); 
    cout << "v0: ";
    output(v0);

    auto iter1 = min_element(v0.begin(), v0.end());
    cout << "最小值: " << *iter1 << endl;

    auto iter2 = max_element(v0.begin(), v0.end());
    cout << "最大值: " << *iter2 << endl;

    auto ans = minmax_element(v0.begin(), v0.end());
    cout << "最小值: " << *(ans.first) << endl;
    cout << "最大值: " << *(ans.second) << endl;
    double avg1 = accumulate(v0.begin(), v0.end(), 0)/v0.size();
    cout << "均值: " << fixed << setprecision(2) << avg1 << endl;

    cout << endl;

    vector<int> v1{v0};
    cout << "v0: ";
    output(v0);
    sort(v1.begin(), v1.end());
    double avg2 = accumulate(v1.begin()+1, v1.end()-1, 0)/(v1.size()-2);
    cout << "去掉最大值、最小值之后，均值: " << avg2 << endl;
}

task2代码截图：

 

task3:

#include <iostream>
#include <string>
#include <algorithm>

bool is_palindrome(std::string s);

int main() {
    using namespace std;
    string s;

    while(cin >> s)  // 多组输入，直到按下Ctrl+Z后结束测试
        cout << boolalpha << is_palindrome(s) << endl;
}

// 函数is_palindrom定义
// 待补足
// ×××
bool is_palindrome(std::string s){
    std::string s1{s};
    reverse_copy(s.begin(), s.end(), s1.begin());
    if(s==s1)
    return true;
    else
    return false;
}

 

task3代码截图：

 

task4:

#include <iostream>
#include <string>
#include <algorithm>

std::string dec2n(int x, int n = 2);

int main() {
    using namespace std;

    int x;
    while(cin >> x) {
        cout << "十进制: " << x << endl;
        cout << "二进制: " << dec2n(x) << endl;
        cout << "八进制: " << dec2n(x, 8) << endl;
        cout << "十六进制: " << dec2n(x, 16) << endl << endl;
    }
}

// 函数dec2n定义
// 待补足
// ×××
std::string dec2n(int x, int n) {
    const char digit[] = "0123456789ABCDEF";
    if (x == 0) return "0";
    std::string result = "";
    while (x > 0) {
        int remainder = x % n;
        result = digit[remainder] + result;
        x /= n;
    }
    return result;
}

 

task4代码截图：

 

task5:

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iomanip> 

using namespace std;

template<typename T>
void output(const T &container) {
    for (const auto &item : container) {
        cout << setw(2) << item; // 设置宽度，并输出每个字符
    }
    cout << endl;
}

void test1() {
    vector<char> v0{'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J', 'K', 'L', 'M', 'N', 'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T', 'U', 'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z'};
    for (int i = 1; i <= 26; ++i) {
        vector<char> vi = v0; // 复制一份以便旋转
        rotate(vi.begin(), vi.begin() + i, vi.end()); // 旋转容器
        cout << setw(2) << i ;
        output(vi);
    }
}

int main() {
    cout << "   a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z" << endl;
    test1();
    return 0;
}

 

task5代码截图：

 

task6:

 

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>

using namespace std;

// 函数原型声明
void gQ(int &num1, int &num2, char &op);
bool eA(int num1, int num2, char op, int userAnswer);

int main() {
    const int t = 10;
    int num1, num2, userAnswer;
    char op;
    int correctCount = 0;

    // 初始化随机数生成器
    srand(static_cast<unsigned int>(time(0)));

    for (int i = 0; i < t; ++i) {
        gQ(num1, num2, op); // 生成题目
        cout << num1 << " " << op << " " << num2 << " = ";
        cin >> userAnswer; // 用户输入答案

        if (eA(num1, num2, op, userAnswer)) {
            correctCount++;
        }
    }

    // 计算正确率并输出
    double correctRate = (static_cast<double>(correctCount) / t) * 100;
    cout.setf(ios::fixed);
    cout.precision(2);
    cout << "Your accuracy is: " << correctRate << "%" << endl;

    return 0;
}

void gQ(int &num1, int &num2, char &op) {
    // 随机生成操作数和运算符
    num1 = rand() % 10 + 1;
    num2 = rand() % 10 + 1;
    int operation = rand() % 4;

    switch (operation) {
        case 0: // 加法
            op = '+';
            break;
        case 1: // 减法
            op = '-';
            // 保证第一个操作数大于第二个操作数
            if (num1 < num2) {
                swap(num1, num2);
            }
            break;
        case 2: // 乘法
            op = '*';
            break;
        case 3: // 除法
            op = '/';
            // 保证能整除
            while (num1 % num2 != 0) {
                num2 = rand() % 10 + 1;
            }
            break;
    }
}

bool eA(int num1, int num2, char op, int userAnswer) {
    switch (op) {
        case '+':
            return userAnswer == (num1 + num2);
        case '-':
            return userAnswer == (num1 - num2);
        case '*':
            return userAnswer == (num1 * num2);
        case '/':
            return userAnswer == (num1 / num2);
        default:
            return false;
    }
}

 

task6代码截图：