实验1 现代C++基础编程

任务1：

源代码task1.cpp

#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
// 待补足
// ×××
bool is_palindrome(std::string s)
{
    int len=s.size();
    for(int i=0;i<len;i++)
    {
        if(s[i]!=s[len-i-1])
        return false;
    }
    return true;
}

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
// 待补足
// ×××
std::string dec2n(int x,int n)
{
    switch(n)
    {
        char ans[10];
        case 2:itoa(x,ans,2);return ans;break;
        case 8:itoa(x,ans,8);return ans;break;
        case 16:itoa(x,ans,16);return ans;break;
    }
}

运行结果截图：

 任务5：

源代码task5.cpp

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

using namespace std;

template<typename T>
void output(const T &c);

void test();

int main()
{
    test();
}

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

void test()
{
    cout<<"   "<<"a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z"<<endl;
    for(int i=0;i<26;i++)
    {
    cout<<setw(2)<<i+1<<" ";
    vector<int> v0{65,66,67,68,69,70,71,72,73,74,75,76,77,78,79,80,81,82,83,84,85,86,87,88,89,90};
    rotate(v0.begin(),v0.begin()+i,v0.end());
    output(v0);
    }
}

任务6：

源代码task6.cpp

 

#include<iostream>
#include<cstdlib>
#include<ctime>
#include<random>
using namespace std;
int main()
{
    std::srand(std::time(0));
    std::random_device rd;
    std::mt19937 gen(rd());
    std::uniform_int_distribution<int> dis(1, 10);
    int res=0,times=10,num1,num2;
    while(times--)
    {
        int ans,flag=1;
    char s;
    switch(std::rand()%4+1)
    {
        case 1:s='+';break;
        case 2:s='-';break;
        case 3:s='*';break;
        case 4:s='/';break;
    }
    while(flag)
    {
    if(s=='-')
    {
        num1=dis(gen);
        num2=dis(gen);
        if(num1>num2)
        flag=0;
    }
    else if(s=='/')
    {
        num1=dis(gen);
        num2=dis(gen);
        if(num1>num2&&num1%num2==0)
        flag=0;
    }
    else
    {
    num1=dis(gen);
    num2=dis(gen);
    break;
    }
    }
    if(s=='+')
    ans=num1+num2;
    else if(s=='-')
    ans=num1-num2;
    else if(s=='*')
    ans=num1*num2;
    else
    ans=num1/num2;
    cout<<num1<<s<<num2<<"=";
    int n;
    cin>>n;
    if(ans==n)
    res+=10;
    }
    cout<<res<<"%";
}

 

 实验总结：学会使用随机数、学会使用itoa转换进制、熟练使用setw、switch、while、for。体验了现代C++标准库、算法库用法。