实验1 现代C++编程初体验
实验1-1
// 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);
}
Q1
std::reverse：该函数进行就地反转操作，即会修改原序列中元素的顺序，没有返回值。std::reverse_copy：这个函数是反转后的结果复制到另一个序列中，原序列保持不变。它接受三个参数，前两个指定原序列的范围（起始位置包含，结束位置不包含），第三个指向目标序列的起始位置，用于存放反转后的元素。
Q2
将序列中从起始位置到分界点前的元素,整体移动到序列的末尾，而从分界点到结束位置的元素则前移至原来起始位置的位置。
first：序列的起始位置（包含在旋转范围内）。
middle：分界点（包含在旋转范围内），即以此位置为界，将 [first, middle) 区间的元素移至末尾。
last：序列的结束位置（不包含在旋转范围内），即旋转范围是 [first, last)。
实验1-2
#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;
}
Q1
生成随机数填充数组
Q2
减少一次遍历，提升效率
Q3
简单逻辑，仅临时使用
需要捕获外部变量
避免与其他函数重名
实验1-3
#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';
}
Q1
将字母字符循环向后偏移一位
Q2
tolower(c)：将字符c转换为小写字母。
toupper(c)：将字符c转换为大写字母。
Q3
first1：源容器的起始位置
last1：源容器的结束位置（不包含此位置）
first2：目标容器的起始位置
原代码中 s2.begin() 作为目标位置：表示将处理结果存入新容器 s2，源容器 s1 的内容保持不变。
若改为s1.begin()：表示将处理结果直接存入源容器 s1，覆盖原有的内容，直接在原容器上进行修改。
实验1-4
#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
using std::string;
bool is_palindrome(const string &s){
string ss(s.size(),' ');
reverse_copy(s.begin(),s.end(),ss.begin());
if(ss==s)return true;
return false;
}
// 函数is_palindrome_ignore_case定义
// 待补足
bool is_palindrome_ignore_case(const string &s){
string s1;
string s2(s.size(),' ');
for(auto a:s){
s1+=std::tolower(a);
}
reverse_copy(s1.begin(),s1.end(),s2.begin());
if(s1==s2)return true;
return false;
}
Q
使用std::getline整行输入代替
实验1-5
#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
// 待补足
using std::string;
string dec2n(int x, int n){
const std::string digits = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVXYZ";
string s;
if(x==0){
s+=digits[0];
}
while(x!=0){
s+=digits[x%n];
x=x/n;
}
string r(s.size(),' ');
reverse_copy(s.begin(),s.end(),r.begin());
return r;
}
实验1-6
#include<iostream>
#include<iomanip>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
int main(){
cout<<" ";
vector<char>a;
for(char i='a';i<='z';i++){
a.push_back(i);
}
for(char i='a';i<='z';i++){
cout<<i<<" ";
}
cout<<endl;
int cnt=0;
for(int i=1;i<=26;i++){
cout<<std::setw(2)<<i<<" ";
rotate(a.begin(),a.begin()+1,a.end());
for(const char& aa:a){
cout<<char(toupper(aa))<<" ";
}
cout<<endl;
}
return 0;
}
实验1-7
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iomanip>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
struct Q;
template<typename T>
void output(const T &c);
Q generate_question();
void test();
int main()
{
std::srand(std::time(0));
test();
return 0;
}
struct Q{
int a;
int b;
int op;
int result;
};
template <typename T>
void output(const T &c)
{
for(auto &i : c)
std::cout << i << ' ';
std::cout << '\n';
}
Q generate_question()
{
Q q;
bool valid = false;
while (!valid) {
q.a = std::rand() % 10 + 1;
q.b = std::rand() % 10 + 1;
q.op = std::rand() % 4;
switch (q.op) {
case 0:
q.result = q.a + q.b;
valid = true;
break;
case 1:
if (q.a >= q.b) {
q.result = q.a - q.b;
valid = true;
}
break;
case 2:
q.result = q.a * q.b;
valid = true;
break;
case 3:
if (q.a % q.b == 0) {
q.result = q.a / q.b;
valid = true;
}
break;
}
}
return q;
}
void test()
{
using namespace std;
vector<Q> qs(10);
generate(qs.begin(), qs.end(), generate_question);
int correct = 0;
for (auto q:qs) {
cout << q.a;
switch (q.op) {
case 0: cout << " + "; break;
case 1: cout << " - "; break;
case 2: cout << " * "; break;
case 3: cout << " / "; break;
}
cout << q.b << " = ";
int ua;
cin >> ua;
if (ua == q.result) {
correct++;
}
}
double rate = static_cast<double>(correct) / 10 * 100;
cout << endl << "正确率: " << fixed << setprecision(2) << rate << "%" << endl;
}
浙公网安备 33010602011771号