实验一 现代c++基础编程
实验任务一
// 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 和 reverse_copy 有什么区别？
我的回答：首先， reverse有两个参数， 作用是反转原序列并储存在原序列位置， 返回值是void, reverse_copy 是三个参数， 是原序列不变化， 将原序列的反转序列储存在另一个位置， 存放位置不能与原序列位置重合，并返回存放序列的最后一个字母的后一位的迭代器。
问题2：rotate是如何改变元素顺序的， 三个参数分别代表什么？
我的回答：rotate会把一段序列分成两段， 然后交换两段的位置， 实现顺序改变。 第一个参数代表第一个片段的首元素的迭代器， 第二个参数， 是第二个片段的首元素迭代器，第三个参数代表第二个片段的最后一个元素的后一位的迭代器。
实验任务二
#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;
}
问题一：generate的算法作用是什么
我的回答：generate可以调用一个函数的返回值来填充进一个容器，且不会改变容器的大小。
问题二：minmax_element和分别调用min_element和max_element相比， 有什么优势？
我的回答：前者可以一次性返回pair类型， first为最小值， second为最大值， 优势在于减少代码量， 更方便。
问题三：查询generate的第三个参数用法和使用自定义函数generate_random_number相比，lambda表达式适用场景是什么？
我的回答：当一个函数逻辑简单， 暂时使用时适合使用lambda.
实验任务三
#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';
}
问题一：自定义函数func的功能是什么？
我的回答：将不同种类的字符转变成对应的字符。
问题二：tolower和toupper功能分别是什么？
我的回答：前者将大写字母转换成小写字母， 后者将小写字母转换成大写字母，如果没有对应大小写的字母，则返回值保持不变。
问题三：transform的4个参数意义是什么？如果把第三个参数s2.begin()改成s1.begin()， 有何区别？
我的回答：前两个用来表示一段序列的首元素和最后一个元素的后一位迭代器， 第三参数， 代表转化后的结果从哪开始存， 第四个参数表示转换规则。 区别在于转换后的字符从a开始储存。
实验任务四
#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(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";
}
}
bool is_palindrome(const std::string &s) {
int n = s.size();
for(int i = 0; i <= n / 2; i ++) {
if(s[i] != s[n - 1 - i]) return false;
}
return true;
}
bool is_palindrome_ignore_case(const std::string &s) {
int n = s.size();
for(int i = 0; i <= n / 2; i ++) {
if(tolower((unsigned char)s[i]) != tolower((unsigned char)s[n - 1 - i])) return false;
}
return true;
}
**回答：可以使用getline(cin, s);
实验任务五
#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";
}
}
std::string dec2n(int x, int n) {
std::string res;
if(x == 0) return "0";
while(x) {
int r = x % n;
if(n <= 10) {
res += (r + '0');
}
else {
if(r >= 10) {
res += (r - 10 + 'A');
}
else res += (r + '0');
}
x /= n;
}
std::reverse(res.begin(), res.end());
return res;
}
实验任务六
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
cout << ' ';
for(char a = 'a'; a <= 'z'; a ++) {
cout << a << ' ';
}
cout << '\n';
for(int i = 1; i <= 26; i ++) {
cout << setw(2) << i << ' ';
for(int j = 0; j < 26; j ++) {
cout << (char)((i + j) % 26 + 'A') << ' ';
}
cout << '\n';
}
return 0;
}
实验任务七
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
srand(time(0));
int correct = 0;
for(int i = 1; i <= 10; i ++) {
int op = rand() % 4;
int a = rand() % 10 + 1;
int b = rand() % 10 + 1;
int ans = 0;
char symbol;
switch(op) {
case 0: {
symbol = '+';
ans = a + b;
break;
}
case 1: {
symbol = '-';
if(a < b) swap(a, b);
ans = a - b;
break;
}
case 2: {
symbol = '*';
ans = a * b;
break;
}
case 3: {
symbol = '/';
ans = rand() % (10 / b) + 1;
a = ans * b;
break;
}
}
cout << a << ' ' << symbol << ' ' << b << ' ' << '=' << ' ';
;
int res;
cin >> res;
if(res == ans) correct ++;
}
cout << "正确率：" << ' ' << fixed << setprecision(2) << correct * 100.0 / 10 << '%' << endl;
return 0;
}
浙公网安备 33010602011771号