实验一
实验结论
实验任务1
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#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);
}
测试截图
观察与思考：
1.reverse直接在原容器上反转改变原字符串，而reverse_copy不改变原容器，将反转结果复制给另一个字符串。
2rotate是将（middle，end）整体移到（begin，middle-1）前，从而实现循环移位效果。三个参数：begin是区间的起始迭代器，middle是新序列的第一个元素所在位置，end是区间的末尾最后一位迭代器。
实验任务2
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#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;
}
测试截图
观察与思考：
1generate作用是将函数返回的值依次填到迭代器区间的每个位置。
2各遍历一次需要扫描两次序列得出最大值最小值，而minmax_element遍历一次即可得到最大值最小值，效率高且代码简洁。
3等同，lambda不需要单独定义一个全局函数，直接写在需要使用的地方即可，生命周期短，适合只用一次的功能。
实验任务3
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#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';
}
测试截图
观察与思考：
1自定义函数func功能是将字母向后推移一位。
2tolower是将大写英文字母转换为对应的小写字母，其他类型不改变；toupper是将小写英文字母转换成对应的大写字母，其他字符同样不改变。
3四个参数的意义：1是源容器起始迭代器；2是源容器末尾迭代器；3是目标容器起始迭代器；4是对每一个元素执行的变换函数（func）
原来是将s1结果写入s2，s1不变，改为s1.begin后变换结果直接写入s1，原地修改，s1改变。
实验任务4
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#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：
bool is_palindrome(const std::string &s) {
int left = 0;
int right = s.size() - 1;
while (left < right) {
if (s[left] != s[right]) {
return false;
}
left++;
right--;
}
return true;
}
// 函数is_palindrome_ignore_case定义：
bool is_palindrome_ignore_case(const std::string &s) {
int left = 0;
int right = s.size() - 1;
while (left < right) {
if (tolower(s[left]) != tolower(s[right])) {
return false;
}
left++;
right--;
}
return true;
}
测试截图
观察与思考：
将其替换为 getline(cin, s)，getline可以读取一整行。
实验任务5
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#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)
{
const char table[] = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
std::string res;
if (x == 0)
{
return "0";
}
while (x > 0)
{
int rem = x % n; // 取余数
res.push_back(table[rem]);
x = x / n;
}
std::reverse(res.begin(), res.end());
return res;
}
测试截图
实验任务6
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#include <iostream>
using namespace std;
class CaesarTable {
private:
char plain[26];
char cipher[26][26];
public:
CaesarTable() {
for (int i = 0; i < 26; i++) {
plain[i] = 'a' + i;
}
for (int k = 0; k < 26; k++) {
for (int i = 0; i < 26; i++) {
cipher[k][i] = 'A' + (i + k + 1) % 26;
}
}
}
void printPlainRow() const {
cout << " ";
for (int i = 0; i < 26; i++) {
cout << plain[i];
if (i < 25) {
cout << " ";
}
}
cout << endl;
}
void printCipherRow(int row) const {
cout << row + 1;
for (int i = 0; i < 26; i++) {
cout << " " << cipher[row][i];
}
cout << endl;
}
void printTable() const {
printPlainRow();
for (int k = 0; k < 26; k++) {
printCipherRow(k);
}
}
};
int main() {
CaesarTable table;
table.printTable();
return 0;
}
测试截图：
实验任务7
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#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <iomanip>
using namespace std;
class Question
{
private:
int num1;
int num2;
char op;
double answer;
public:
void generate()
{
int opType = rand() % 4;
op = "+-*/"[opType];
num1 = rand() % 10 + 1;
num2 = rand() % 10 + 1;
if(op == '-')
{
while(num1 < num2)
{
num1 = rand() % 10 + 1;
num2 = rand() % 10 + 1;
}
answer = num1 - num2;
}
else if(op == '/')
{
while(num1 % num2 != 0)
{
num1 = rand() % 10 + 1;
num2 = rand() % 10 + 1;
}
answer = num1 / num2;
}
else if(op == '+')
{
answer = num1 + num2;
}
else if(op == '*')
{
answer = num1 * num2;
}
}
void printQuestion() const
{
cout << num1 << " " << op << " " << num2 << " = ";
}
double getAnswer() const
{
return answer;
}
};
int main()
{
srand((unsigned int)time(0));
const int total = 10;
int correctCount = 0;
double userAns;
cout << "====小学生算术自测程序====" << endl;
for(int i = 0; i < total; i++)
{
Question q;
q.generate();
q.printQuestion();
cin >> userAns;
if(userAns == q.getAnswer())
{
correctCount++;
}
}
double rate = static_cast<double>(correctCount) / total * 100;
cout << "正确率：" << fixed << setprecision(2) << rate << "%" << endl;
return 0;
}
测试截图：
实验总结
本次实验了解了string字符串的常用操作，vector数组的使用，generate，rotate算法的用法等等；字母对照表一开始编写没有重视格式导致运行结果与要求不同需要重视格式。
浙公网安备 33010602011771号