实验1
任务一
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);
}
2.运行截图
3.问题回答
1.reverse是直接原地翻转，而reverse_copy是写入目标迭代器，边反转边拷贝到新地方
2.rorate:把first到middle这一段元素整体搬到后面，把Middle，last这一段整体搬到前面
first:起始迭代器middle：旋转后要放到开头的那个元素的迭代器，last:容器末尾迭代器
任务二
1.源代码
#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;
}
2.运行截图
3.问题回答
1.用一个 "生成器函数" 自动填充容器里的每一个元素
2.效率更高minmax_element只遍历一遍
3.我觉得相同
任务三
1.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';
}
2.运行截图
3.问题回答
1.每个字母往后移一位，非字母字符保持不变。
2.tolower:大写→ 小写，本来就是小写的不变
toupper:小写→ 大写，本来就是大写的不变
3.s1.begin()，原来的区间开始位置，s1.end()，区间结束的位置,s2.begin()，目标区间的起始，func，变换函数，s1保持原地覆盖,s2还是空的
任务四
1.源代码
#include <iostream>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <cctype>
bool is_palindrome(const std::string &s);
bool is_palindrome_ignore_case(const std::string &s);
int main() {
using namespace std;
string s;
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";
}
return 0;
}
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;
}
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;
}
2.运行截图
3.问题回答
用getline(cin, s)这个可以输入含空格
任务五
1.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";
}
return 0;
}
std::string dec2n(int x, int n) {
if (x == 0) return "0";
bool negative = false;
if (x < 0) {
negative = true;
x = -x;
}
const char digits[] = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
std::string result;
while (x > 0) {
result += digits[x % n];
x /= n;
}
if (negative) result += '-';
std::reverse(result.begin(), result.end());
return result;
}
2.运行截图
任务6
1.源代码
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
for (int i = 0; i <= 26; i++) {
cout << i << " ";
for (int j = 0; j < 26; j++) {
if (i == 0) {
cout << (char)('a' + j) << " ";
}
else {
cout << (char)('A' + (j + i) % 26) << " ";
}
}
cout << "\n";
}
return 0;
}
2.运行截图
任务7
1.源代码
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main() {
srand(time(0));
int correct = 0;
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
int a = rand() % 10 + 1; // [1,10]
int b = rand() % 10 + 1;
char op = "+-*/"[rand() % 4];
int ans;
// 修正：减法保证 a >= b
if (op == '-' && a < b) swap(a, b);
// 修正：除法保证 a 能被 b 整除
if (op == '/') {
b = rand() % 10 + 1;
a = b * (rand() % 10 + 1); // a = b * k，必然整除
}
cout << i << ". " << a << " " << op << " " << b << " = ";
cin >> ans;
int right;
if (op == '+') right = a + b;
else if (op == '-') right = a - b;
else if (op == '*') right = a * b;
else right = a / b;
if (ans == right) correct++;
}
cout << fixed << setprecision(2);
cout << "正确率: " << correct / 10.0 * 100 << "%\n";
return 0;
}
2.运行截图
总结：我觉得stl当中的方法很简洁，所以说对于前辈写好的stl中的方法，我们要去勇于学习，而不是抵触
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