实验1
任务1
- 源代码task1.cpp
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// 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);
}
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-
问题:
1:reverse只有两个参数，在原容器内直接将原始元素交换；reverse_copy有三个参数，原容器不变，将原容器元素反转后拷贝到目标容器
2:通过加减移动字符的个数实现元素旋转移位；括号内依次为起始迭代器；加减数字为指向的下标，作为新区间的第一个元素；结束迭代器
任务2
- 源代码task2.cpp
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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;
}
- 运行测试截图
-
问题：
1:遍历指定的迭代器区间，并将该区间内的每一个元素替换为给定函数返回的值。如task2中其作用是生成随机数填充v0
2:遍历次数更少，在单次遍历过程中同时比较并记录最大值和最小值
3:等同。
[](){return std::rand()%101;}是一个匿名函数（Lambda表达式），它没有捕获任何外部变量（[]），没有参数（()），返回 rand()%101。generate 会对区间 [v0.begin(), v0.end()) 中的每个元素调用一次这个 lambda，并用其返回值覆盖原元素；
lambda 的优势在于就地定义、可捕获上下文、代码紧凑，适合短小、一次性、需要访问局部变量的场景
任务3
- 源代码task3.cpp
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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';
}
- 运行测试截图
-
问题
1:如果是小写z，循环回到a;如果是大写Z，循环回到A;如果是其他字母(a-y, A-Y),ASCII码+1，变成下一个字母;非字母字符原样返回。最终实现字母表的循环
2:tolower将大写字母转换为小写字母，其余不变;toupper将小写字母转换为大写字母其余保持不变
3:读取的原字符串的起始位置；读取的结束位置;目标录入的字符串的起始位置；对原字符串操作的操作函数。
将处理后的结果直接写回原字符串s1中,s1的内容会被fuc处理后的新字符覆盖，而s2将保持原本的空格不变。即原代码中是将结果写入s2，s1保持不变
任务4
- 源代码task4.cpp
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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.length() - 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)
{
std::string lower = s;
for (char &c : lower)
{
c = std::tolower(c);
}
return is_palindrome(lower);
}
- 运行测试截图
- 问题
cin >> s 默认以空白符作为分隔符。如果需要读取包含空格的整行字符串，应该使用 std::getline 函数。
改为：while(getline(cin, s))
任务5
- 源代码task5.cpp
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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)
{
if (x == 0)
{
return "0";
}
const std::string yushu = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
std::string result = "";
while (x > 0) {
result += yushu[x % n];
x /= n;
}
std::reverse(result.begin(), result.end());
return result;
}
- 测试运行截图
任务6
- 源代码task6.cpp
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#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main()
{
cout << " ";
for (char c = 'a'; c <= 'z'; ++c)
{
cout << c << " ";
}
cout << endl;
for (int i = 1; i <= 26; ++i)
{
cout << setw(2) << i << " ";
for (int j = 0; j < 26; ++j)
{
int NEW = (j + i) % 26;
char zimu = 'A' + NEW;
cout << zimu << " ";
}
cout << endl;
}
return 0;
}
- 运行测试截图
任务7
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#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main()
{
srand(time(0));
int count = 0;
for (int i = 0; i < 10; ++i)
{
int a = rand() % 10 + 1;
int b = rand() % 10 + 1;
int op = rand() % 4;
char operatechar;
int answer;
switch (op)
{
case 0:
operatechar = '+';
answer = a + b;
break;
case 1:
operatechar = '-';
if (a < b) swap(a, b);
answer = a - b;
break;
case 2:
operatechar = '*';
answer = a * b;
break;
case 3:
operatechar = '/';
a = a * b;
answer = a / b;
break;
}
cout << a << " " << operatechar << " " << b << " = ";
int ans;
cin >> ans;
if (ans == answer) {
count++;
}
}
double accuracy = (static_cast<double>(count)/ 10) * 100.0;
cout << "正确率：" << fixed << setprecision(2) << accuracy << "%" << endl;
return 0;
}
- 运行测试截图
浙公网安备 33010602011771号