实验1
任务1
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// 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>
// 模板函数声明
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();
}
// 输出容器对象c中的元素
template <typename T>
void output(const T &c) {
for(auto &i : c)
std::cout << i << ' ';
std::cout << '\n';
}
// 测试1：组合使用算法库、迭代器、string反转字符串
void test1() {
using namespace std;
string s0{"0123456789"};
cout << "s0 = " << s0 << endl;
string s1(s0);
// 反转s1自身
reverse(s1.begin(), s1.end());
cout << "s1 = " << s1 << endl;
string s2(s0.size(), ' ');
// 将s0反转后结果拷贝到s2, s0自身不变
reverse_copy(s0.begin(), s0.end(), s2.begin());
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() {
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);
}
// 测试3：组合使用算法库、迭代器、vector实现元素旋转移位
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};
// 将[v1.begin(), v1.end())区间内元素循环左移1位
rotate(v1.begin(), v1.begin()+1, v1.end());
cout << "v1: "; output(v1);
vector<int> v2{v0};
// 将[v1.begin(), v1.end())区间内元素循环左移2位
rotate(v2.begin(), v2.begin()+2, v2.end());
cout << "v2: "; output(v2);
vector<int> v3{v0};
// 将[v1.begin(), v1.end())区间内元素循环右移1位
rotate(v3.begin(), v3.end()-1, v3.end());
cout << "v3: "; output(v3);
vector<int> v4{v0};
// 将[v1.begin(), v1.end())区间内元素循环右移2位
rotate(v4.begin(), v4.end()-2, v4.end());
cout << "v4: "; output(v4);
}
问题1
reverse(first, last)：原地反转 [first, last) 区间，直接修改原容器，无输出迭代器参数
reverse_copy(first, last, dst)：不改动源区间，把反转后的序列复制到 dst 开始的目标位置；目标要保证空间足够，返回目标尾迭代器
问题2
first：区间起始迭代器
middle：旋转后要成为新开头的那个元素
last：区间尾后迭代器
把区间拆成两段 A = [first, middle)，B = [middle, last)；旋转后变成 B + A，两段内部各自保持原有顺序，只是交换前后块。
任务2
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#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <numeric>
#include <iomanip>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
// 模板函数声明
template<typename T>
void output(const T &c);
int generate_random_number();
void test1();
void test2();
int main() {
std::srand(std::time(0)); // 添加随机种子
std::cout << "测试1: \n";
test1();
std::cout << "\n测试2: \n";
test2();
}
// 输出容器对象c中的元素
template <typename T>
void output(const T &c) {
for(auto &i: c)
std::cout << i << ' ';
std::cout << '\n';
}
// 返回[0, 100]区间内的一个随机整数
int generate_random_number() {
return std::rand() % 101;
}
// 测试1：对容器类对象指定迭代器区间赋值、排序
void test1() {
using namespace std;
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(), generate_random_number); // 生成随机数填充v0
cout << "v0: "; output(v0);
vector<int> v1{v0};
sort(v1.begin(), v1.end()); // 对整个vector排序
cout << "v1: "; output(v1);
vector<int> v2{v0};
sort(v2.begin()+1, v2.end()-1); // 只对中间部分排序，不包含首尾元素
cout << "v2: "; output(v2);
}
// 测试2：对容器类对象指定迭代器区间赋值、计算最大值/最小值/均值
void test2() {
using namespace std;
vector<int> v0(10);
generate(v0.begin(), v0.end(), generate_random_number);
cout << "v0: "; output(v0);
// 求最大值和最小值
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;
// 同时求最大值和最小值
auto ans = minmax_element(v0.begin(), v0.end());
cout << "最小值: " << *(ans.first) << endl;
cout << "最大值: " << *(ans.second) << endl;
// 求平均值
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1
对 [first, last) 区间里每一个元素，调用传入的生成器，把返回值赋值给当前元素。
问题2
min_element 单独扫一遍找最小值，max_element 再单独扫一遍找最大值：两次遍历，O (2n)
minmax_element 只遍历一次区间，同时找出最小、最大迭代器：O (n)，减少循环次数，效率更高
返回值是 pair<iterator, iterator>，first 是最小位置，second 是最大位置。
问题3
短小、一次性使用的函数对象，只用这一处，不想单独写一个全局 / 命名函数，减少命名污染
就地书写，逻辑紧贴调用代码，可读性好，不用跳转到别处看函数定义
任务3
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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1
一元 func：接收一个元素，返回转换结果
二元 func：接收两个元素（分别来自两个输入序列），返回运算结果
问题2
tolower(c)：大写字母转小写；非大写字母保持原样（注意：参数要转 unsigned char 避免未定义行为）
toupper(c)：小写字母转大写；非小写字母保持原样
问题3
first1：第一个输入区间起始迭代器
last1：第一个输入区间尾后迭代器
dest：输出目标起始迭代器
func：一元转换函数
任务4
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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";
}
}
// 函数is_palindrome定义
// 待补足
// ×××
bool is_palindrome(const std::string &s)
{
std::string temp = s;
std::reverse(temp.begin(), temp.end());
return temp == s;
}
// 函数is_palindrome_ignore_case定义
// 待补足
// ×××
bool is_palindrome_ignore_case(const std::string &s)
{
std::string lower_s;
// 全部转小写
std::transform(s.begin(), s.end(), std::back_inserter(lower_s),
[](char c){ return tolower(static_cast<unsigned char>(c)); });
std::string rev = lower_s;
std::reverse(rev.begin(), rev.end());
return rev == lower_s;
}
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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'
<< "三十六进制: " << dec2n(x, 36) << "\n\n";
}
return 0;
}
std::string dec2n(int x, int n)
{
// 题目限制 x>=0，n∈[2,36]
if (x == 0)
return "0";
const char ch[] = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
std::string s;
while (x > 0)
{
int r = x % n;
s += ch[r];
x /= n;
}
std::reverse(s.begin(), s.end());
return s;
}
任务6
源代码
include
using namespace std;
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\n";
for (int i = 1; i <= 26; ++i)
{
cout << (i < 10 ? " " : "") << i;
for (int j = 0; j < 26; ++j)
{
char ch = 'A' + (i + j - 1) % 26;
cout << " " << ch;
}
cout << 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(time(0));
int right = 0;
const int total = 10;
for(int i = 0; i < total; i++)
{
int a, b, op;
int ans;
op = rand() % 4;
if(op == 0)
{
a = rand() % 10 + 1;
b = rand() % 10 + 1;
ans = a + b;
cout << a << " + " << b << " = ";
}
else if(op == 1)
{
a = rand() % 10 + 1;
b = rand() % a + 1;
ans = a - b;
cout << a << " - " << b << " = ";
}
else if(op == 2)
{
a = rand() % 10 + 1;
b = rand() % 10 + 1;
ans = a * b;
cout << a << " * " << b << " = ";
}
else
{
b = rand() % 10 + 1;
int k = rand() % 10 + 1;
a = k * b;
ans = k;
cout << a << " / " << b << " = ";
}
int user;
cin >> user;
if(user == ans)
{
right++;
}
}
double rate = 100.0 * right / total;
cout << fixed << setprecision(2) << "正确率：" << rate << "%" << endl;
return 0;
}
浙公网安备 33010602011771号