实验1
task.1
源代码
// 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);
}
运行测试截图
回答问题
- 问题1
reverse直接反转原容器里的元素,reverse_copy先将读取原容器里的元素，反转以后拷贝到另一个容器，原容器没有变化。 - 问题2
参数：first（区间起始）、middle（新的首元素位置）、last（区间结束）。
原理：将 [first, middle) 和 [middle, last) 两段区间内的元素进行位置互换。例如 rotate(v.begin(), v.begin()+1, v.end()) 是把第一个元素后面的所有元素往前移，第一个元素放到最后，实现整体循环左移。
task.2
源代码
#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;
}
运行测试截图
回答问题
- 问题1
遍历指定迭代器区间内的元素，调用传入的函数（或Lambda表达式），将其返回值依次赋给区间内的元素。 - 问题2
它只遍历一次容器就能同时找到最大值和最小值，而分别调用 min_element 和 max_element 需要遍历两次。因此 minmax_element 效率更高。 - 问题3
等同，基本语法为：
[捕获列表](参数列表) { 函数体 }
[]：捕获列表，本题为空，表示不借用外部变量。
()：参数列表，本题为空，表示不需要传参。
{}：函数体，直接写要执行的逻辑。
task.3
源代码
#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';
}
运行测试截图
回答问题
- 问题1
实现了字母的“凯撒密码”式偏移。如果遇到小写 'z' 则返回 'a'，遇到大写 'Z' 则返回 'A'；如果是其他字母，则返回其 ASCII 码加一的下一个字母；非字母字符则原样返回。 - 问题2
分别用于将传入的字符转换为小写和大写。 - 问题3
参数：输入区间起点、输入区间终点、输出区间起点、转换操作函数。
区别：如果把第 3 个参数 s2.begin() 改为 s1.begin()，那么转换后的结果将直接覆盖原字符串 s1 的内容。
task.4
源代码
#include <iostream>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <cctype>
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)) {
if (s.empty()) continue;
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
bool is_palindrome(const std::string &s) {
return std::equal(s.begin(), s.end(), s.rbegin());
}
// 函数is_palindrome_ignore_case定义
bool is_palindrome_ignore_case(const std::string &s) {
std::string temp = s;
std::transform(temp.begin(), temp.end(), temp.begin(), ::tolower);
return is_palindrome(temp);
}
运行测试截图
回答问题
*应将 while(cin >> s) 修改为 while(getline(cin, s))。
task.5
源代码
#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;
}
// 函数dec2n定义
std::string dec2n(int x, int n) {
if (x == 0) return "0";
std::string result = "";
while (x > 0) {
int rem = x % n;
if (rem < 10) {
result += static_cast<char>('0' + rem);
} else {
result += static_cast<char>('A' + rem - 10);
}
x /= n;
}
std::reverse(result.begin(), result.end());
return result;
}
运行测试截图
task.6
源代码
#include <iostream>
int main() {
std::cout << " ";
for (char c = 'a'; c <= 'z'; ++c) {
std::cout << c << " ";
}
std::cout << "\n";
for (int i = 1; i <= 26; ++i) {
if (i < 10) {
std::cout << " ";
}
std::cout << i << " ";
for (int j = 0; j < 26; ++j) {
char ch = 'A' + (i + j) % 26;
std::cout << ch << " ";
}
std::cout << "\n";
}
return 0;
}
运行测试截图
task.7
源代码
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <iomanip>
int main() {
std::srand(std::time(0));
int correct_count = 0;
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
int a = std::rand() % 10 + 1;
int b = std::rand() % 10 + 1;
int op = std::rand() % 4;
int ans = 0;
char op_char = ' ';
switch (op) {
case 0: op_char = '+'; ans = a + b; break;
case 1:
op_char = '-';
if (a < b) std::swap(a, b);
ans = a - b;
break;
case 2: op_char = '*'; ans = a * b; break;
case 3:
op_char = '/';
a = a * b;
ans = a / b;
break;
}
std::cout << a << op_char << b << "=";
int user_ans;
std::cin >> user_ans;
if (user_ans == ans) correct_count++;
}
double accuracy = (correct_count / 10.0) * 100.0;
std::cout << "正确率：" << std::fixed << std::setprecision(2) << accuracy << "%\n";
return 0;
}
运行测试截图
浙公网安备 33010602011771号