实验1 现代C++编程初体验
任务1:
源代码task1.cpp
1 #include <iostream> 2 #include <string> 3 #include <vector> 4 #include <algorithm> 5 6 template<typename T> 7 void output(const T &c); 8 9 void test1(); 10 void test2(); 11 void test3(); 12 13 int main(){ 14 std::cout << "测试1:\n" ; 15 test1(); 16 17 std::cout << "测试2:\n" ; 18 test2(); 19 20 std::cout << "测试3:\n" ; 21 test3(); 22 } 23 24 template<typename T> 25 void output(const T &c){ 26 for(auto i : c) 27 std::cout << i << ' '; 28 std::cout << '\n'; 29 } 30 31 void test1(){ 32 using namespace std; 33 34 string s0{"0123456789"}; 35 cout << "s0=" << s0 << endl; 36 37 string s1(s0); 38 reverse(s1.begin(),s1.end()); 39 cout << "s1=" << s1 << endl; 40 41 string s2(s0.size(),' '); 42 reverse_copy(s0.begin(),s0.end(),s2.begin()); 43 cout << "s2=" << s2 << endl; 44 45 } 46 47 void test2(){ 48 using namespace std; 49 50 vector<int> v0{2,0,4,9}; 51 cout << "v0:" ; output(v0); 52 53 vector<int> v1{v0}; 54 reverse(v1.begin(),v1.end()); 55 cout << "v1:" ; output(v1); 56 57 vector<int> v2{v0}; 58 reverse_copy(v0.begin(),v0.end(),v2.begin()); 59 cout << "v2:" ; output(v2); 60 61 } 62 63 void test3(){ 64 using namespace std; 65 66 vector<int> v0{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}; 67 cout << "v0:" ; output(v0); 68 69 vector<int> v1{v0}; 70 rotate(v1.begin(),v1.begin()+1,v1.end()); 71 cout << "v1:" ; output(v1); 72 73 vector<int> v2{v0}; 74 rotate(v2.begin(),v2.begin()+2,v2.end()); 75 cout << "v2:" ; output(v2); 76 77 vector<int> v3{v0}; 78 rotate(v3.begin(),v3.end()-1,v3.end()); 79 cout << "v3:" ; output(v3); 80 81 vector<int> v4{v0}; 82 rotate(v4.begin(),v4.end()-2,v4.end()); 83 cout << "v4:" ; output(v4); 84 }
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回答问题
问题1： reverse 和 reverse_copy 有什么区别？
答：reverse是对原序列进行反转操作，会改变原序列的元素顺序
reverse_copy是将原序列反转复制到新的序列，不会改变原序列的元素顺序
问题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算法通过循环移动区间内的元素实现元素顺序的改变
第一个参数和第三个参数表示移动区间，第二个参数将区间分为两个部分，前面一部分后移，后面一部分前移，第二个参数变成新区间的起始，第一个参数对应的元素在第三个参数对应元素的后面
任务2：
源代码task2.cpp
1 #include<iostream> 2 #include<vector> 3 #include<algorithm> 4 #include<numeric> 5 #include<iomanip> 6 #include<cstdlib> 7 #include<ctime> 8 9 template<typename T> 10 void output(const T &c); 11 12 int generate_random_number(); 13 void test1(); 14 void test2(); 15 16 int main(){ 17 std::srand(std::time(0)); 18 std::cout << "测试1:\n"; 19 test1(); 20 21 std::cout << "测试2:\n"; 22 test2(); 23 } 24 25 template<typename T> 26 void output(const T &c){ 27 for(auto i:c) 28 std::cout << i << ' '; 29 std::cout << '\n'; 30 } 31 32 int generate_random_number(){ 33 return std::rand() % 101; 34 } 35 36 void test1(){ 37 using namespace std; 38 vector<int> v0(10); 39 generate(v0.begin(),v0.end(),generate_random_number); 40 cout << "v0: " ; output(v0); 41 42 vector<int> v1{v0}; 43 sort(v1.begin(),v1.end()); 44 cout << "v1: " ; output(v1); 45 46 vector<int> v2{v0}; 47 sort(v2.begin()+1,v2.end()-1); 48 cout << "v2: " ; output(v2); 49 } 50 51 void test2(){ 52 using namespace std; 53 54 vector<int> v0(10); 55 generate(v0.begin(),v0.end(),generate_random_number); 56 cout << "v0: " ; output(v0); 57 58 auto min_iter = min_element(v0.begin(),v0.end()); 59 auto max_iter = max_element(v0.begin(),v0.end()); 60 cout << "最小值: " << *min_iter << endl; 61 cout << "最大值: " << *max_iter << endl; 62 63 auto ans= minmax_element(v0.begin(),v0.end()); 64 cout << "最小值: " << *(ans.first) << endl; 65 cout << "最大值: " << *(ans.second) << endl; 66 67 double avg1 = accumulate(v0.begin(),v0.end(),0.0)/v0.size(); 68 cout << "均值: " << fixed << setprecision(2) << avg1 << endl; 69 70 sort(v0.begin(),v0.end()); 71 double avg2 = accumulate(v0.begin()+1,v0.end()-1,0.0)/(v0.size()-2); 72 cout << "去掉最大值、最小值之后,均值: " << avg2 << endl; 73 }
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回答问题
问题1： generate 算法的作用是什么？
批量生成元素并填充序列
问题2： minmax_element 和分别调用 min_element 、 max_element 相比，有什么优势？
花费时间更少，代码更简洁
问题3：查询 generate 第3个参数 [](){return std::rand()%101;} 用法，与使用自定义函数
generate_random_number 相比，lambda表达式适用场景是什么？
lambda适用于逻辑简单且使用一次，需捕捉外部变量，希望代码在调用处附近，与函数对象结合的场景
任务3
源代码task3.cpp
1 #include<iostream> 2 #include<string> 3 #include<algorithm> 4 #include<cctype> 5 6 unsigned char func(unsigned char c); 7 void test1(); 8 void test2(); 9 10 int main(){ 11 std::cout << "测试1: 字符串大小写转换\n"; 12 test1(); 13 14 std::cout << "测试2: 字符变换\n" ; 15 test2(); 16 } 17 18 unsigned char func(unsigned char c){ 19 if(c == 'z') 20 return 'a'; 21 22 if(c == 'Z') 23 return 'A'; 24 25 if(std::isalpha(c)) 26 return static_cast<unsigned char>(c+1); 27 28 return c; 29 } 30 31 void test1(){ 32 std::string s1{"Hello World 2049!"}; 33 std::cout << "s1= " << s1 << '\n'; 34 35 std:: string s2; 36 for(auto c : s1) 37 s2 += std::tolower(c); 38 std::cout << "s2= " << s2 << '\n'; 39 40 std::string s3; 41 for(auto c:s1) 42 s3 += std::toupper(c); 43 std::cout << "s3= " << s3 << '\n'; 44 } 45 46 void test2(){ 47 std::string s1{"I love cosmos!"}; 48 std::cout << "s1= " << s1 << '\n'; 49 50 std::string s2(s1.size(),' '); 51 std::transform(s1.begin(),s1.end(),s2.begin(),func); 52 std::cout << "s2= " << s2 << '\n'; 53 }
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回答问题
问题1：自定义函数 func 功能是什么？
将原字符转换为在ASCLL码中的下一个字符，“z”转换为“a”，“Z”转换为“A”
问题2： tolower 和 toupper 功能分别是什么？
tolower将原字符串中的大写字母转换为小写，toupper将原字符串中的小写字母转换为大写
问题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？
第一个参数和第二个参数表示变换的区间，按照第四个参数的规则变换，将变换后的序列存储在第二个参数内
改成s1.begin()，s1序列的元素将会被改变
任务4
源代码task4.cpp
1 #include<iostream> 2 #include<string> 3 #include<algorithm> 4 5 bool is_palindrome(const std::string &s); 6 bool is_palindrome_ignore_case(const std::string &s); 7 8 int main(){ 9 using namespace std; 10 string s; 11 12 while(cin >> s){ 13 cout << boolalpha 14 << "区分大小写: " << is_palindrome(s) << '\n' 15 << "不区分大小写: " << is_palindrome_ignore_case(s) << "\n\n"; 16 } 17 } 18 19 bool is_palindrome(const std::string &s){ 20 std::string s1(s); 21 reverse(s1.begin(),s1.end()); 22 if(s1 == s) return true; 23 else return false; 24 } 25 26 bool is_palindrome_ignore_case(const std::string &s){ 27 std::string s2; 28 for(auto c : s) 29 s2 += std::tolower(c); 30 std::string s3(s2); 31 reverse(s3.begin(),s3.end()); 32 if(s3 == s2) return true; 33 else return false; 34 }
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回答问题
问题：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？
将cin >> s换成getline(cin,s)
任务5
源代码task5.cpp
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 std::cout << "二进制: " << dec2n(x) << '\n'; 12 std::cout << "八进制: " << dec2n(x,8) << '\n'; 13 std::cout << "十二进制: " << dec2n(x,12) << '\n'; 14 std::cout << "十六进制: " << dec2n(x,16) << '\n'; 15 std::cout << "三十二进制: " << dec2n(x,32) << "\n\n"; 16 } 17 } 18 19 std::string dec2n(int x,int n){ 20 int m = x%n ; 21 std::string s; 22 if(x == 0){ 23 s = '0'; 24 } 25 else { 26 while(x != 0){ 27 if(m < 10) s += m + '0'; 28 else s+=m-10+'A'; 29 x /= n; 30 m = x % n; 31 } 32 std::reverse(s.begin(),s.end()); 33 } 34 return s; 35 }
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任务6
源代码task6.cpp
1 #include<iostream> 2 #include<iomanip> 3 using namespace std; 4 5 int main(){ 6 char c; 7 cout << " "; 8 for(c = 'a';c <= 'z';c ++ ) 9 cout << setw(2) << c ; 10 cout << endl; 11 for(int i = 1 ; i <= 26 ; i++){ 12 cout << setw(3) << i; 13 for(c = 'A' + i; c <= 'Z' ; c ++) 14 cout << setw(2) << c; 15 for(c = 'A' ; c < 'A' + i;c ++) 16 cout << setw(2) << c; 17 cout << endl; 18 } 19 return 0; 20 }
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任务7
源代码task7.cpp
1 #include<iostream> 2 #include<cstdlib> 3 #include<iomanip> 4 #include<ctime> 5 using namespace std; 6 7 int main(){ 8 srand(static_cast<unsigned int>(time(0))); 9 int count = 0; 10 for(int i = 0;i < 10; i ++){ 11 int num1 = rand() % 10 + 1; 12 int num2 = rand() % 10 + 1; 13 int op = rand() % 4 ; 14 int correctresult,userresult; 15 char op1; 16 bool flag = true; 17 switch(op){ 18 case 0: 19 op1 = '+' ; 20 correctresult = num1 + num2; 21 break; 22 case 1: 23 op1 = '-' ; 24 correctresult = num1 - num2; 25 if (correctresult < 0) flag = false; 26 break; 27 case 2: 28 op1 = '*' ; 29 correctresult = num1 * num2; 30 break; 31 32 case 3: 33 op1 = '/' ; 34 correctresult = num1 / num2; 35 if(num2 == 0 || num1 % num2 != 0) flag = false; 36 break; 37 default: 38 flag = false; 39 break; 40 } 41 if( ! flag){ 42 i-- ; 43 continue; 44 } 45 cout << num1 << " " << op1 << " " << num2 << " " << "= " ; 46 cin >> userresult; 47 if(userresult == correctresult) count ++; 48 } 49 double accuracy = static_cast<double> (count) / 10 * 100 ; 50 cout << fixed << setprecision(2) << "正确率: " << accuracy << "%" << endl; 51 }
运行结果截图
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