实验1 现代C++编程初体验
实验任务1
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 }
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实验任务2
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 }
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实验任务3
1 #include <iostream> 2 #include <string> 3 #include <algorithm> 4 5 bool is_palindrome(std::string s) { 6 int left = 0, right = s.size() - 1; 7 while (left < right) { 8 if (s[left] != s[right]) { 9 return false; 10 } 11 ++left; 12 --right; 13 } 14 return true; 15 } 16 17 int main() { 18 using namespace std; 19 string s; 20 21 while(cin >> s) 22 cout << boolalpha << is_palindrome(s) << endl; 23 }
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实验任务4
1 #include <iostream> 2 #include <string> 3 #include <algorithm> 4 5 std::string dec2n(int x, int n = 2) { 6 const char digits[] = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"; 7 std::string result; 8 9 // 处理0的特殊情况 10 if (x == 0) { 11 return "0"; 12 } 13 14 // 转换过程 15 while (x > 0) { 16 result += digits[x % n]; 17 x /= n; 18 } 19 20 // 反转字符串 21 std::reverse(result.begin(), result.end()); 22 23 return result; 24 } 25 26 int main() { 27 using namespace std; 28 29 int x; 30 while(cin >> x) { 31 cout << "十进制: " << x << endl; 32 cout << "二进制: " << dec2n(x) << endl; 33 cout << "八进制: " << dec2n(x, 8) << endl; 34 cout << "十六进制: " << dec2n(x, 16) << endl << endl; 35 } 36 }
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实验任务5
1 #include <iostream> 2 #include <iomanip> // 用于设置输出格式 3 4 int main() { 5 // 打印第一行，以空格开头，后面是26个小写字母 6 std::cout << std::setw(2) << ""; 7 for (char ch = 'a'; ch <= 'z'; ++ch) { 8 std::cout << std::setw(2) << ch; 9 } 10 std::cout << std::endl; 11 12 // 打印大写字母表，每行以数字（从1开始）开头，后面是从对应字母开始的26个字母（循环） 13 for (int i = 1; i <= 26; ++i) { 14 char startChar = 'A' + (i - 1) % 26; // 计算每行开头的字母 15 std::cout << std::setw(2) << i << ""; 16 for (int j = 1; j < 27; ++j) { 17 char ch = 'A' + (startChar - 'A' + j) % 26; // 利用模运算循环字母 18 std::cout << std::setw(2) << ch; 19 } 20 std::cout << std::endl; 21 } 22 23 return 0; 24 }
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实验任务6
1 #include <iostream> 2 #include <string> 3 #include <cstdlib> 4 #include <ctime> 5 #include <iomanip> // 包含以使用 setprecision 6 #include <utility> // 包含以使用 pair 7 8 using namespace std; 9 10 // 生成随机数，范围在[min, max]之间 11 int getRandom(int min, int max) { 12 return rand() % (max - min + 1) + min; 13 } 14 15 // 根据运算类型生成题目并返回运算式和正确答案 16 pair<string, int> generateProblem() { 17 int num1, num2, answer; 18 char operation; 19 string problem; 20 21 // 随机选择运算类型 22 int opType = getRandom(0, 3); 23 if (opType == 0) { 24 operation = '+'; 25 num1 = getRandom(1, 10); 26 num2 = getRandom(1, 10); 27 answer = num1 + num2; 28 } 29 else if (opType == 1) { 30 // 减法需保证num1 > num2 31 num1 = getRandom(2, 10); 32 num2 = getRandom(1, num1 - 1); 33 operation = '-'; 34 answer = num1 - num2; 35 } 36 else if (opType == 2) { 37 // 乘法，两个数随机 38 num1 = getRandom(1, 10); 39 num2 = getRandom(1, 10); 40 operation = '*'; 41 answer = num1 * num2; 42 } 43 else { // opType == 3 44 // 除法需保证num1能被num2整除 45 int divisor = getRandom(1, 10); 46 num2 = getRandom(1, divisor); // 确保num2是divisor的因子 47 num1 = num2 * divisor; 48 operation = '/'; 49 answer = num1 / num2; 50 } 51 52 // 构造运算式 53 problem = to_string(num1) + " " + operation + " " + to_string(num2) + " = "; 54 55 return make_pair(problem, answer); // 使用make_pair来构造pair对象 56 } 57 58 int main() { 59 srand(time(0)); // 以当前时间作为随机数种子 60 int correctCount = 0; 61 62 for (int i = 0; i < 10; ++i) { 63 pair<string, int> problemAnswer = generateProblem(); // 使用pair来接收返回值 64 string problem = problemAnswer.first; 65 int answer = problemAnswer.second; 66 67 cout << problem; 68 int userAnswer; 69 cin >> userAnswer; 70 71 if (userAnswer == answer) { 72 ++correctCount; 73 } 74 } 75 76 // 计算并输出正确率 77 double accuracy = static_cast<double>(correctCount) / 10 * 100; 78 cout << fixed << setprecision(2) << "正确率: " << accuracy << "%" << endl; 79 80 return 0; 81 }
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