实验1
任务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);
}
代码运行截图
问题回答
1、reverse(first, last)：原地反转，直接修改区间本身，容器原来的数据被改写，没有新容器生成；
reverse_copy(first, last, dest)：不修改原容器，把[first, last) 反转之后的结果复制到目标迭代器dest指向的空间里，原序列保持原样不变。
2、rotate(first, middle, last)中参数含义：first是区间起始迭代器，middle是新的起点位置迭代器，last是区间末尾迭代器；
作用：把区间[first, last) 做循环移位，让middle指向的元素变成整个区间的第一个元素
任务2
源代码
#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);
}
代码运行截图
问题回答
1、generate(first, last, func)遍历区间[first, last)，对区间里每一个元素，调用一次func函数，把func返回的值赋值给当前元素，用来批量填充容器。
2、min_element、max_element分开写要扫描两组数据，一遍找最小，一遍找最大；minmax_element只扫描一遍区间，同时找出最小值和最大值，返回值是一个pair——first是最小值迭代器，second是最大值迭代器。优点是遍历次数更少，效率更高。
3、效果等同。lambda函数本质是编译器自动生成一个匿名函数类，该类重载了operator( )，lambda就是这个匿名类的临时实例。
任务三
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';
}
代码运行结果
问题回答
1、自定义函数func功能：对字母做后移一位变换，非字母字符原样返回不改变。
2、std::tolower(c)：把字母转为小写，非字母保持不变；std::toupper(c)：把字母转为大写，非字母保持不变。
3、transform(first, last, dest, op)参数含义：first是原区间起始迭代器，last是原区间末尾迭代器，dest是目标写入位置的起始迭代器，op是变换函数或可调用对象，输入一个源元素，返回变换后的值。原写法dest = s2.begin( )是把变换结果写入另一个独立字符串s2，源字符串s1保持不变；改成dest = s1.begin( )后是原地变换，覆盖原来s1本身的内容，s1原始数据丢失。
任务四
源代码
#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)
{
int l = 0, r = s.size()-1;
while(1<r)
{
if(s[1] != s[r])
return false;
l++;
r--;
}
return true;
}
// 函数is_palindrome_ignore_case定义
// 待补足
// ×××
bool is_palindrome_ignore_case(const std::string &s)
{
int l = 0, r = s.size()-1;
while(1<r)
{
unsigned char cl = static_cast<unsigned char>(s[l]);
unsigned char cr = static_cast<unsigned char>(s[r]);
if(tolower(cl) != tolower(cr))
return false;
l++;
r--;
}
return true;
}
代码运行结果
问题回答
代码调整：将main函数中的while(cin >> s)改为while(getline(cin, s))
任务五
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";
}
}
// 函数dec2n定义
std::string dec2n(int x, int n)
{
if (x == 0)
{
return "0";
}
std::string table = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
std::string res;
while (x > 0)
{
int rem = x % n;
res += table[rem];
x = x / n;
}
std::reverse(res.begin(), res.end());
return res;
}
代码运行结果
任务六
源代码
#include <iostream>
#include <iomanip>
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" << endl;
for(int i = 1; i <= 26; ++i)
{
cout << setw(2) << i;
for(int j = 0; j < 26; ++j)
{
char ch = 'A' + (i - 1 + j) % 26;
cout << " " << ch;
}
cout << endl;
}
return 0;
}
代码运行结果
任务七
源代码
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <iomanip>
#include <utility>
using namespace std;
// pair：first是算式答案，second是题目字符串
pair<int, string> createQuestion()
{
int op = rand() % 4;
int a, b, res;
string expr;
if (op == 0)
{
a = rand()%10 + 1;
b = rand()%10 + 1;
res = a + b;
expr = to_string(a) + " + " + to_string(b) + " = ";
}
else if (op == 1)
{
a = rand()%10 + 1;
b = rand()%a + 1;
res = a - b;
expr = to_string(a) + " - " + to_string(b) + " = ";
}
else if (op == 2)
{
a = rand()%10 + 1;
b = rand()%10 + 1;
res = a * b;
expr = to_string(a) + " * " + to_string(b) + " = ";
}
else
{
b = rand()%10 + 1;
int k = rand()%10 + 1;
a = b * k;
res = a / b;
expr = to_string(a) + " / " + to_string(b) + " = ";
}
return make_pair(res, expr);
}
int main()
{
srand((unsigned)time(0));
int right = 0;
const int n = 10;
for(int i = 0; i < n; i++)
{
auto q = createQuestion();
cout << q.second;
int ans;
cin >> ans;
if(ans == q.first)
right++;
}
double rate = 100.0 * right / n;
cout << "正确率：" << fixed << setprecision(2) << rate << "%" << endl;
return 0;
}
代码运行结果
实验总结
本次实验练习了lambda、pair以及字符串处理和随机数编程，我熟悉了循环分支的使用，同时也对输出格式、数据合法性等细节有了更深刻的认识。
浙公网安备 33010602011771号