实验1 现代C++编程初体验

一、实验任务1源代码：

 1 #include <iostream>
 2 #include <string>
 3 #include <vector>
 4 #include <algorithm>
 5 // 模板函数声明
 6 template<typename T>
 7 void output(const T& c);
 8 void test1();
 9 void test2();
10 void test3();
11 int main() {
12     std::cout << "测试1: \n";
13     test1();
14     std::cout << "\n测试2: \n";
15     test2();
16     std::cout << "\n测试3: \n";
17     test3();
18 }
19 // 输出容器对象c中的元素
20 template <typename T>
21 void output(const T& c) {
22     for (auto& i : c)
23         std::cout << i << ' ';
24     std::cout << '\n';
25 }
26 // 测试1：组合使用算法库、迭代器、string反转字符串
27 void test1() {
28     using namespace std;
29     string s0{ "0123456789" };
30     cout << "s0 = " << s0 << endl;
31     string s1(s0);
32     // 反转s1自身
33     reverse(s1.begin(), s1.end());
34     cout << "s1 = " << s1 << endl;
35     string s2(s0.size(), ' ');
36     // 将s0反转后结果拷贝到s2, s0自身不变
37     reverse_copy(s0.begin(), s0.end(), s2.begin());
38     cout << "s2 = " << s2 << endl;
39 }
40 // 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
41 void test2() {
42     using namespace std;
43     vector<int> v0{ 2, 0, 4, 9 };
44     cout << "v0: "; output(v0);
45     vector<int> v1{ v0 };
46     reverse(v1.begin(), v1.end());
47     cout << "v1: "; output(v1);
48     vector<int> v2{ v0 };
49     reverse_copy(v0.begin(), v0.end(), v2.begin());
50     cout << "v2: "; output(v2);
51 }
52 // 测试3：组合使用算法库、迭代器、vector实现元素旋转移位
53 void test3() {
54     using namespace std;
55     vector<int> v0{ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };
56     cout << "v0: "; output(v0);
57     vector<int> v1{ v0 };
58     // 将[v1.begin(), v1.end())区间内元素循环左移1位
59     rotate(v1.begin(), v1.begin() + 1, v1.end());
60     cout << "v1: "; output(v1);
61     vector<int> v2{ v0 };
62     // 将[v1.begin(), v1.end())区间内元素循环左移2位
63     rotate(v2.begin(), v2.begin() + 2, v2.end());
64     cout << "v2: "; output(v2);
65     vector<int> v3{ v0 };
66     // 将[v1.begin(), v1.end())区间内元素循环右移1位
67     rotate(v3.begin(), v3.end() - 1, v3.end());
68     cout << "v3: "; output(v3);
69     vector<int> v4{ v0 };
70     // 将[v1.begin(), v1.end())区间内元素循环右移2位
71     rotate(v4.begin(), v4.end() - 2, v4.end());
72     cout << "v4: "; output(v4);
73 }
实验任务1

任务1运行截图：QQ_1760250822970

二、实验任务2源代码：

 1 #include <iostream>
 2 #include <vector>
 3 #include <algorithm>
 4 #include <numeric>
 5 #include <iomanip>
 6 #include <cstdlib>
 7 #include <ctime>
 8 // 模板函数声明
 9 template<typename T>
10 void output(const T& c);
11 int generate_random_number();
12 void test1();
13 void test2();
14 int main() {
15     std::srand(std::time(0));
16     std::cout << "测试1: \n";
17     test1();
18     // 添加随机种子
19     std::cout << "\n测试2: \n";
20     test2();
21 }
22 // 输出容器对象c中的元素
23 template <typename T>
24 void output(const T& c) {
25     for (auto& i : c)
26         std::cout << i << ' ';
27     std::cout << '\n';
28 }
29 // 返回[0, 100]区间内的一个随机整数
30 int generate_random_number() {
31     return std::rand() % 101;
32 }
33 // 测试1：对容器类对象指定迭代器区间赋值、排序
34 void test1() {
35     using namespace std;
36     vector<int> v0(10);  // 创建一个动态数组对象v0, 对象大小为10
37     generate(v0.begin(), v0.end(), generate_random_number); // 生成随机数填充v0
38     cout << "v0: "; output(v0);
39     vector<int> v1{ v0 };
40     sort(v1.begin(), v1.end()); // 对整个vector排序
41     cout << "v1: "; output(v1);
42     vector<int> v2{ v0 };
43     sort(v2.begin() + 1, v2.end() - 1); // 只对中间部分排序，不包含首尾元素
44     cout << "v2: "; output(v2);
45 }
46 // 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
47 void test2() {
48     using namespace std;
49     vector<int> v0(10);
50     generate(v0.begin(), v0.end(), generate_random_number);
51     cout << "v0: "; output(v0);
52     // 求最大值和最小值
53     auto min_iter = min_element(v0.begin(), v0.end());
54     auto max_iter = max_element(v0.begin(), v0.end());
55     cout << "最小值: " << *min_iter << endl;
56     cout << "最大值: " << *max_iter << endl;
57     // 同时求最大值和最小值
58     auto ans = minmax_element(v0.begin(), v0.end());
59     cout << "最小值: " << *(ans.first) << endl;
60     cout << "最大值: " << *(ans.second) << endl;
61     // 求平均值
62     double avg1 = accumulate(v0.begin(), v0.end(), 0.0) / v0.size();
63     cout << "均值: " << fixed << setprecision(2) << avg1 << endl;
64     sort(v0.begin(), v0.end());
65     double avg2 = accumulate(v0.begin() + 1, v0.end() - 1, 0.0) / (v0.size() - 2);
66     cout << "去掉最大值、最小值之后，均值: " << avg2 << endl;
67 }
实验任务2

 

任务2运行截图：

 task2

 

问题1回答：提供一个生成器为指定区间每一个元素进行赋值

问题2回答：效率更高

问题3回答：前者适用于生成逻辑复杂、多次复用，后者适用于逻辑简单、无需复用

三、实验任务3源代码：

 

 1 #include <iostream>
 2 #include <string>
 3 #include <algorithm>
 4 #include <cctype>
 5 unsigned char func(unsigned char c);
 6 void test1();
 7 void test2();
 8 int main() {
 9     std::cout << "测试1: 字符串大小写转换\n";
10     test1();
11     std::cout << "\n测试2: 字符变换\n";
12     test2();
13 }
14 unsigned char func(unsigned char c) {
15     if (c == 'z')
16         return 'a';
17     if (c == 'Z')
18         return 'A';
19     if (std::isalpha(c))
20         return static_cast<unsigned char>(c + 1);
21     return c;
22 }
23 void test1() {
24     std::string s1{ "Hello World 2049!" };
25     std::cout << "s1 = " << s1 << '\n';
26     std::string s2;
27     for (auto c : s1)
28         s2 += std::tolower(c);
29     std::cout << "s2 = " << s2 << '\n';
30     std::string s3;
31     for (auto c : s1)
32         s3 += std::toupper(c);
33     std::cout << "s3 = " << s3 << '\n';
34 }
35 void test2() {
36     std::string s1{ "I love cosmos!" };
37     std::cout << "s1 = " << s1 << '\n';
38     std::string s2(s1.size(), ' ');
39     std::transform(s1.begin(), s1.end(),
40         s2.begin(),
41         func);
42     std::cout << "s2 = " << s2 << '\n';
43 }
实验任务3

 

任务3运行截图：

 

task3

 

问题1回答：将z变为a，将Z变为A，其余字母变为下一个字母

问题2回答：tolower是将单个大写字母转换为对应的小写字母，非大写字母字符原样返回

toupper是将单个小写字母转换为对应的大写字母，对非小写字母字符原样返回

问题3回答：将指定的操作应用于序列的每个元素，并将结果写入另一个序列。修改参数之后会覆写s1

四、实验任务4源代码：

 

 1 #include <iostream>
 2 #include <string>
 3 #include <algorithm>
 4 bool is_palindrome(const std::string& s);
 5 bool is_palindrome_ignore_case(const std::string& s);
 6 int main() {
 7     using namespace std;
 8     string s;
 9     // 多组输入，直到按下Ctrl+Z结束测试
10     while (cin >> s) {
11         cout << boolalpha
12             << "区分大小写: " << is_palindrome(s) << "\n"
13             << "不区分大小写: " << is_palindrome_ignore_case(s) << "\n\n";
14     }
15 }
16 // 函数is_palindrome定义
17 bool is_palindrome(const std::string& s) {
18     int left = 0;
19     int right = s.size() - 1;
20 
21     while (left < right) {
22         if (s[left] != s[right]) {
23             return false;
24         }
25         left++;
26         right--;
27     }
28     return true;
29 }
30 
31 // 函数is_palindrome_ignore_case定义
32 bool is_palindrome_ignore_case(const std::string& s) {
33     int left = 0;
34     int right = s.size() - 1;
35 
36     while (left < right) {
37         if (std::tolower(s[left]) != std::tolower(s[right])) {
38             return false;
39         }
40         left++;
41         right--;
42     }
43     return true;
44 }
实验任务4

 

任务4运行截图：

QQ_1760613608837

 

问题回答：可以使用getline(cin, s)进行输入操作

五、实验任务5源代码：

 1 #include <iostream>
 2 #include <string>
 3 #include <algorithm>
 4 
 5 std::string dec2n(int x, int n = 2);
 6 
 7 int main() {
 8     int x;
 9     while (std::cin >> x) {
10         std::cout << "十进制: " << x << '\n'
11             << "二进制: " << dec2n(x) << '\n'
12             << "八进制: " << dec2n(x, 8) << '\n'
13             << "十二进制: " << dec2n(x, 12) << '\n'
14             << "十六进制: " << dec2n(x, 16) << '\n'
15             << "三十二进制: " << dec2n(x, 32) << "\n\n";
16     }
17 }
18 // 函数dec2n定义
19 std::string dec2n(int x, int n) {
20     std::string result;
21     if (x == 0) return "0";
22 
23     while (x > 0) {
24         int r = x % n;
25 
26         if (r < 10) {
27             result.push_back('0' + r);
28         }
29         else {
30             result.push_back('A' + (r - 10));
31         }
32         x = x / n;
33     }
34 
35     std::reverse(result.begin(), result.end());
36     return result;
37 
38 }
实验任务5

 

任务5运行截图：

QQ_1760614472351

 

六、实验任务6源代码：

 

 1 #include <iostream>
 2 #include <string>
 3 #include <algorithm>
 4 
 5 int main() {
 6     std::cout << ' ' << ' ';
 7     for (int i = 0; i < 26; i++) {
 8         std::cout << ' ' << char('a' + i);
 9     }
10     std::cout << std::endl;
11 
12     for (int i = 1; i <= 26; i++) {
13         if (i < 10) std::cout << ' ' << i; else std::cout << i;
14         for (int j = 65; j <= 90; j++) {
15             if(j + i <= 90)
16                 std::cout << ' ' << char(j + i);
17             else
18                 std::cout << ' ' << char(j + i - 26);
19         }
20         std::cout << std::endl;
21     }
22 }
实验任务6

 

任务6运行结果：

QQ_1760616022367

 

七、实验任务7源代码：

 

 1 #include <iostream>
 2 #include <iomanip>
 3 #include <ctime>
 4 #include <cstdlib>
 5 
 6 using namespace std;
 7 
 8 int main() {
 9     //随机初始化种子
10     srand(time(0));
11 
12     int correct = 0;
13 
14     for (int i = 0; i < 10; i++) {
15         int num1 = rand() % 10 + 1;
16         int num2 = rand() % 10 + 1;
17 
18         int operatortype = rand() % 4;
19         char operatorchar;
20         int answer;
21 
22         switch (operatortype) {
23         case 0:
24             answer = num1 + num2;
25             operatorchar = '+';
26             break;
27 
28         case 1:
29             if (num1 < num2) {
30                 swap(num1, num2);
31             }
32             answer = num1 - num2;
33             operatorchar = '-';
34             break;
35 
36         case 2:
37             answer = num1 * num2;
38             operatorchar = '*';
39             break;
40 
41         case 3:
42             if (num1 < num2) {
43                 swap(num1, num2);
44             }
45             num1 = num1 / num2 * num2;
46             answer = num1 / num2;
47             operatorchar = '/';
48             break;
49         }
50 
51         int useranswer;
52         cout << num1 << ' ' << operatorchar << ' ' << num2 << ' ' << '=' << ' ';
53         cin >> useranswer;
54 
55         if (useranswer == answer) {
56             correct++;
57         }
58     }
59     cout << "正确率：" << double(correct * 10) << '%' << endl;
60 }
实验任务7

 

任务7运行结果：

QQ_1760617263548

 

posted on 2025-10-16 20:22  豪雅  阅读(5)  评论(1)    收藏  举报

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