实验一
任务1
源代码：
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#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>
template<typename T>
void output(const T &c);
void test1();
void test2();
void test3();
int main() {
std::cout << "测试1: \n";
test1();
std::cout << "\n测试2: \n";
test2();
std::cout << "\n测试3: \n";
test3();
}
template <typename T>
void output(const T &c) {
for(auto &i : c)
std::cout << i << ' ';
std::cout << '\n';
}
void test1() {
using namespace std;
string s0{"0123456789"};
cout << "s0 = " << s0 << endl;
string s1(s0);
reverse(s1.begin(), s1.end());
cout << "s1 = " << s1 << endl;
string s2(s0.size(), ' ');
reverse_copy(s0.begin(), s0.end(), s2.begin());
cout << "s2 = " << s2 << endl;
}
void test2() {
using namespace std;
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);
}
void test3() {
using namespace std;
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());
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);
}
问题回答：
1.reverse 和 reverse_copy 有什么区别？
reverse 是 “原地反转”，直接修改原容器的元素顺序。
reverse_copy 是 “反转后复制”，不修改原容器。
2.rotate 算法是如何改变元素顺序的？它的三个参数分别代表什么？
rotate 用于将序列的元素 “旋转”，改变元素的循环顺序，其行为类似 “将序列的前半部分移动到末尾”。
rotate 的参数为 (first, middle, last)，在代码中均为 vector 的迭代器：
first：序列的起始位置（包含此元素）。
middle：分割点位置（包含此元素），决定了前后两部分的拆分方式，是旋转后新序列的第一个元素。
last：序列的结束位置（不包含此元素），指向容器最后一个元素的下一位。
任务2
源代码：
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#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <numeric>
#include <iomanip>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
template<typename T>
void output(const T &c);
int generate_random_number();
void test1();
void test2();
int main() {
std::srand(std::time(0));
std::cout << "测试1: \n";
test1();
std::cout << "\n测试2: \n";
test2();
}
template <typename T>
void output(const T &c) {
for(auto &i: c)
std::cout << i << ' ';
std::cout << '\n';
}
int generate_random_number() {
return std::rand() % 101;
}
void test1() {
using namespace std;
vector<int> v0(10);
generate(v0.begin(), v0.end(), generate_random_number);
cout << "v0: "; output(v0);
vector<int> v1{v0};
sort(v1.begin(), v1.end());
cout << "v1: "; output(v1);
vector<int> v2{v0};
sort(v2.begin()+1, v2.end()-1);
cout << "v2: "; output(v2);
}
void test2() {
using namespace std;
vector<int> v0(10);
generate(v0.begin(), v0.end(), generate_random_number);
cout << "v0: "; output(v0);
auto min_iter = min_element(v0.begin(), v0.end());
auto max_iter = max_element(v0.begin(), v0.end());
cout << "最小值: " << *min_iter << endl;
cout << "最大值: " << *max_iter << 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(), 0.0) / v0.size();
cout << "均值: " << fixed << setprecision(2) << avg1 << endl;
sort(v0.begin(), v0.end());
double avg2 = accumulate(v0.begin()+1, v0.end()-1, 0.0) / (v0.size()-2);
cout << "去掉最大值、最小值之后，均值: " << avg2 << endl;
}
问题回答：
1.generate 算法的作用是什么？
generate 算法用于为容器的指定区间生成元素，它接收三个参数：起始迭代器 first、结束迭代器 last，以及一个生成器函数（或可调用对象）。算法会对 [first, last) 区间内的每个元素，调用生成器函数并将返回值赋给该元素，从而完成容器的填充。
2.minmax_element 和分别调用 min_element 、 max_element 相比，有什么优势？
minmax_element 只需遍历一次区间即可同时找到最小值和最大值，而分别调用 min_element 和 max_element 需要遍历两次区间。因此，minmax_element 效率更高。
3.把代码中函数 generate_random_number 的声明（line13）和定义（line35-37）注释起来，把两处调用改成如下写法，观察效果是否等同？查阅c++中lambda表达式用法。
// test1()模块和test2()模块：
generate(v0.begin(), v0.end(), generate_random_number);
---->改成
generate(v0.begin(), v0.end(), );
效果等同。lambda 表达式与原函数功能一致，无参数，返回 [0, 100] 的随机整数。
任务3
源代码：
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#include <iostream>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <cctype>
unsigned char func(unsigned char c);
void test1();
void test2();
int main() {
std::cout << "测试1: 字符串大小写转换\n";
test1();
std::cout << "\n测试2: 字符变换\n";
test2();
}
unsigned char func(unsigned char c) {
if(c == 'z')
return 'a';
if(c == 'Z')
return 'A';
if(std::isalpha(c))
return static_cast<unsigned char>(c+1);
return c;
}
void test1() {
std::string s1{"Hello World 2049!"};
std::cout << "s1 = " << s1 << '\n';
std::string s2;
for(auto c: s1)
s2 += std::tolower(c);
std::cout << "s2 = " << s2 << '\n';
std::string s3;
for(auto c: s1)
s3 += std::toupper(c);
std::cout << "s3 = " << s3 << '\n';
}
void test2() {
std::string s1{"I love cosmos!"};
std::cout << "s1 = " << s1 << '\n';
std::string s2(s1.size(), ' ');
std::transform(s1.begin(), s1.end(), s2.begin(), func);
std::cout << "s2 = " << s2 << '\n';
}
问题回答：
1.自定义函数 func 功能是什么？
func 用于对单个字符进行特定转换。若字符是小写字母 'z'，返回 'a'（循环到小写字母开头）；若字符是大写字母 'Z'，返回 'A'（循环到大写字母开头）；若字符是其他字母（非 z/Z），返回该字母的下一个字母；若字符不是字母，则保持不变。
2.tolower 和 toupper 功能分别是什么？
tolower将大写字母转换为对应的小写字母，而toupper将小写字母转换为对应的大写字母。
3.transform 的4个参数意义分别是什么？如果把第3个参数 s2.begin() 改成 s1.begin() ，有何区别？
first1和last1分别是输入序列的起始和结束，指定要处理的源数据范围 从first1到 last1；first2是输出序列的起始，指定处理结果的存放位置，从该位置开始写入；func为转换函数，对输入序列中的每个元素调用该函数，将返回值写入输出序列。
任务4
源代码：
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#include <iostream>
#include <string>
#include <algorithm>
bool is_palindrome(const std::string &s);
bool is_palindrome_ignore_case(const std::string &s);
int main() {
using namespace std;
string s;
// 多组输入，直到按下Ctrl+Z结束测试
while(cin >> s) {
cout << boolalpha << "区分大小写: " << is_palindrome(s) << "\n" << "不区分大小写: " << is_palindrome_ignore_case(s) << "\n\n";
}
}
bool is_palindrome(const std::string &s) {
int left = 0;
int right = s.size() - 1;
while (left < right) {
if (s[left] != s[right]) {
return false;
}
left++;
right--;
}
return true;
}
bool is_palindrome_ignore_case(const std::string &s) {
std::string temp = s;
std::transform(temp.begin(), temp.end(), temp.begin(), ::tolower);
int left = 0;
int right = temp.size() - 1;
while (left < right) {
if (temp[left] != temp[right]) {
return false;
}
left++;
right--;
}
return true;
}
问题回答：
使用 cin >> s 输入时，输入的字符串中不能包含空格。如果希望测试字符串包含空格（如 hello oop ），代码应如
何调整？
可以使用 getline 函数来读取包括空格的整行输入。
由：
while(cin >> s) {
cout << boolalpha
<< "区分大小写: " << is_palindrome(s) << "\n"
<< "不区分大小写: " << is_palindrome_ignore_case(s) << "\n\n";
}
变为：
while (getline(cin, s)) {
cout << boolalpha
<< "区分大小写: " << is_palindrome(s) << "\n"
<< "不区分大小写: " << is_palindrome_ignore_case(s) << "\n\n";
}
任务5
源代码：
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#include <iostream>
#include <string>
#include <algorithm>
std::string dec2n(int x, int n = 2);
int main() {
int x;
while (std::cin >> x) {
std::cout << "十进制: " << x << '\n'
<< "二进制: " << dec2n(x) << '\n'
<< "八进制: " << dec2n(x, 8) << '\n'
<< "十二进制: " << dec2n(x, 12) << '\n'
<< "十六进制: " << dec2n(x, 16) << '\n'
<< "三十二进制: " << dec2n(x, 32) << "\n\n";
}
return 0;
}
std::string dec2n(int x, int n) {
if (x == 0) {
return "0";
}
std::string result;
int temp = x;
while (temp > 0) {
int remainder = temp % n;
char digit;
if (remainder < 10) {
digit = '0' + remainder;
} else {
digit = 'A' + (remainder - 10);
}
result.push_back(digit);
temp /= n;
}
std::reverse(result.begin(), result.end());
return result;
}
任务6
源代码：
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#include <iostream>
#include <string>
#include <cctype>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main() {
cout << " ";
for (char c = 'a'; c <= 'z'; ++c) {
cout << c << " ";
}
cout << endl;
for (int row = 1; row <= 26; ++row) {
cout << setw(2) << row << " ";
char start_char = 'A' + (row - 1);
for (char c = 'A'; c <= 'Z'; ++c) {
char current_char = (c - 'A' + row) % 26 + 'A';
cout << current_char << " ";
}
cout << std::endl;
}
return 0;
}
任务7
源代码：
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#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main() {
srand(static_cast<unsigned int>(time(0)));
int correctCount = 0;
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
int num1 = rand() % 10 + 1;
int num2 = rand() % 10 + 1;
char op;
int result;
int opType = rand() % 4;
switch (opType) {
case 0:
op = '+';
result = num1 + num2;
break;
case 1:
while (num1 < num2) {
num1 = rand() % 10 + 1;
num2 = rand() % 10 + 1;
}
op = '-';
result = num1 - num2;
break;
case 2:
op = '*';
result = num1 * num2;
break;
case 3:
while (num1 % num2 != 0) {
num1 = rand() % 10 + 1;
num2 = rand() % 10 + 1;
}
op = '/';
result = num1 / num2;
break;
}
cout << num1 << " " << op << " " << num2 << " = ";
int userAnswer;
cin >> userAnswer;
if (userAnswer == result) {
correctCount++;
}
}
double accuracy = static_cast<double>(correctCount) / 10 * 100;
cout << "正确率: " << fixed << setprecision(2) << accuracy << "%" << endl;
return 0;
}
浙公网安备 33010602011771号