实验1 现代C++基础课程

任务1

源代码task1.cpp

 

// 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>

using namespace std;

// 声明
// 模板函数声明
template<typename T>
void output(const T &c);

// 普通函数声明
void test1();
void test2();
void test3();

int main() {
    cout << "测试1: \n";
    test1();

    cout << "\n测试2: \n";
    test2();

    cout << "\n测试3: \n";
    test3();
}

// 函数实现
// 输出容器对象c中的元素
template <typename T>
void output(const T &c) {
    for(auto &i: c)
        cout << i << " ";
    cout << endl;
}

// 测试1
// 组合使用算法库、迭代器、string反转字符串
void test1() {
    string s0{"0123456789"};
    cout << "s0 = " << s0 << endl;

    string s1{s0};
    reverse(s1.begin(), s1.end());  // 反转指定迭代器区间的元素
    cout << "s1 = " << s1 << endl;

    string s2{s0};
    reverse_copy(s0.begin(), s0.end(), s2.begin()); // 将指定迭代区间的元素拷贝到指定迭代器开始的目标区间，并且在复制过程中反转次序
    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() {
    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() {
    vector<int> v0{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
    cout << "v0: ";
    output(v0);

    vector<int> v1{v0};
    rotate(v1.begin(), v1.begin()+1, v1.end());  // 旋转指定迭代器区间[v1.begin(), v1.end())之间的数据项，旋转后从迭代器v1.begin()+1位置的数据项开始
    cout << "v1: ";
    output(v1);

    vector<int> v2{v0};
    rotate(v2.begin(), v2.begin()+2, v2.end());
    cout << "v2: ";
    output(v2);

    vector<int> v3{v0};
    rotate(v3.begin(), v3.end()-1, v3.end());
    cout << "v3: ";
    output(v3);

    vector<int> v4{v0};
    rotate(v4.begin(), v4.end()-2, v4.end());
    cout << "v4: ";
    output(v4);
}

 

运行结果截图：

 

 

任务2：

源代码task2.cpp

 

 

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <numeric>
#include <iomanip>

using namespace std;

// 函数声明
// 模板函数声明
template<typename T>
void output(const T &c);

// 普通函数声明
int rand_int_100();
void test1();
void test2();

int main() {
    cout << "测试1: \n";
    test1();

    cout << "\n测试2: \n";
    test2();
}

// 函数实现
// 输出容器对象c中的元素
template <typename T>
void output(const T &c) {
    for(auto &i: c)
        cout << i << " ";
    cout << endl;
}

// 返回[0, 100]区间内的一个随机整数
int rand_int_100() {
    return rand() % 101;
}

// 测试1
// 对容器类对象指定迭代器区间进行赋值、排序
void test1() {
    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(), rand_int_100); // 产生[0, 100]之间的随机整数赋值给指定迭代器区间[v0.begin(), v0.end())内的每个数据项
    cout << "v0: ";
    output(v0);

    vector<int> v1{v0};
    sort(v1.begin(), v1.end()); // 对指定迭代器区间[v1.begin(), v1.end())内数据项进行升序排序
    cout << "v1: ";
    output(v1);

    vector<int> v2{v0};
    sort(v2.begin()+1, v2.end()-1); // 对指定迭代器区间[v1.begin()+1, v1.end()-1)内数据项进行升序排序
    cout << "v2: ";
    output(v2);
}

// 测试2
// 对容器类对象指定迭代器区间进行赋值、计算最大值/最小值/均值
void test2() {
    vector<int> v0(10);  
    generate(v0.begin(), v0.end(), rand_int_100); 
    cout << "v0: ";
    output(v0);

    auto iter1 = min_element(v0.begin(), v0.end());
    cout << "最小值: " << *iter1 << endl;

    auto iter2 = max_element(v0.begin(), v0.end());
    cout << "最大值: " << *iter2 << endl;

    auto ans = minmax_element(v0.begin(), v0.end());
    cout << "最小值: " << *(ans.first) << endl;
    cout << "最大值: " << *(ans.second) << endl;
    double avg1 = accumulate(v0.begin(), v0.end(), 0)/v0.size();
    cout << "均值: " << fixed << setprecision(2) << avg1 << endl;

    cout << endl;

    vector<int> v1{v0};
    cout << "v0: ";
    output(v0);
    sort(v1.begin(), v1.end());
    double avg2 = accumulate(v1.begin()+1, v1.end()-1, 0)/(v1.size()-2);
    cout << "去掉最大值、最小值之后，均值: " << avg2 << endl;
}

 

运行结果截图：

 

 

任务3

源代码task3.cpp

 

#include <iostream>
#include <string>
#include <algorithm>

bool is_palindrome(std::string s);

int main() {
    using namespace std;
    string s;

    while(cin >> s)  // 多组输入，直到按下Ctrl+Z后结束测试
        cout << boolalpha << is_palindrome(s) << endl;
}

// 函数is_palindrom定义
bool is_palindrome(std::string s){
    std::string s1(s);
    reverse(s1.begin(), s1.end());
    if(s1==s)return true;
    else return false;
    
} 
// 待补足
// ×××

 

 

运行结果截图：

 

 

 

任务4

源代码task4.cpp

 

#include <iostream>
#include <string>
#include <algorithm>

std::string dec2n(int x, int n = 2);

int main() {
    using namespace std;

    int x;
    while(cin >> x) {
        cout << "十进制: " << x << endl;
        cout << "二进制: " << dec2n(x) << endl;
        cout << "八进制: " << dec2n(x, 8) << endl;
        cout << "十六进制: " << dec2n(x, 16) << endl << endl;
    }
}

// 函数dec2n定义
std::string dec2n(int x,int n){
    char digit;
    std::string s;
    while(x){
        int number = x % n;
        if(number<10) digit = '0' + number;
        else digit = 'a' + number - 10;             
        s += digit;
        x = x / n;
    }
    reverse(s.begin(), s.end());
    return s;
    
} 
// 待补足
// ×××

 

 

运行结果截图：

 

 

任务5

源代码task5.cpp

 

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iomanip>

using namespace std;


//模板函数的声明 
template<typename T>
void output(const T &c);
int main(){
    vector <char> v0,v1;
    for(char i = 'a';i <= 'z';i++){
        v0.push_back(i);
    } 
    cout<< setw(3);output(v0);
    for(char i = 'A';i <= 'Z';i++){
        v1.push_back(i);
    } 
    for(int i=1;i<=26;i++){
        rotate(v1.begin(), v1.begin()+1, v1.end());
        cout <<setw(2) << i; output(v1);
    }
    
}

template <typename T>
void output(const T &c) {
    for(auto &i: c)
        cout << " "<< i ;
    cout << endl;
}

 

 

运行结果截图：

 

 

任务6

源代码task6.cpp

 

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <cstdlib>
#include <ctime>

using namespace std;

// 生成一个随机的算术表达式
string generateExpression() {
    int num1 = rand() % 10 + 1;
    int num2 = rand() % 10 + 1;

    char op;
    switch(rand() % 4) {
        case 0:
            op = '+';
            break;
        case 1:
            op = '-';
            if(num1 <= num2) {
                swap(num1, num2);
            }
            break;
        case 2:
            op = '*';
            break;
        default:
            op = '/';
            if(num2 == 0 || num1 % num2 != 0) {
                num2 = num1 / 2;
            }
            break;
    }

    return to_string(num1) + " " + op + " " + to_string(num2);
}

// 计算表达式的结果
int calculate(const string& expression) {
    int num1, num2;
    char op;
    sscanf(expression.c_str(), "%d %c %d", &num1, &op, &num2);

    switch(op) {
        case '+':
            return num1 + num2;
        case '-':
            return num1 - num2;
        case '*':
            return num1 * num2;
        default:
            return num1 / num2;
    }
}

int main() {
    srand((unsigned int)time(NULL));

    int correct = 0;
    for(int i = 0; i < 10; ++i) {
        string expression = generateExpression();
        cout  << expression << " = ";

        int answer;
        cin >> answer;

        if(answer == calculate(expression)) {
            ++correct;
        } 
    }

    cout << "正确率: " << fixed << setprecision(2) << (double)correct / 10 * 100 << "%" << endl;

    return 0;
}

 

运行结果截图：

 

 

 

 

实验总结：六次实验，运用容器迭代器的相关内容，还有模板函数等内容。

在编写代码过程中，自己还是不够熟练，很多知识欠缺，需要付出更多的时间去巩固，学习。