第五章 C++高级
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循环结构程序设计P115 5.1 用while计算1至100的合.#include<stdio.h>int main(){int i=1,sum=0;while(i<=100) //对于需要运算的值,要么在运算前可以赋值,要么一开始要指定.{sum=sum+i;i++;}printf("The sum is %d .\n",sum);return 0;}P117 5.2 用do-while来做1至100的合.#include<stdio.h>int main(){int i=1,sum=0;do// do-while可以做的事,用while都可以做到.{ //do-while先做一次执行,再判断条件,而while却是先做一个条件,再执行.sum=sum+i;i++;}while(i<=100);printf("The sum is %d .\n",sum);return 0;}P118 5.3 比较do-while与while的差别.#include<stdio.h>{int i,sum=0;printf("Please input a number :");scanf("%d",&i); //输入10以内,正常,11的话,则sum仍然是0.while(i<=10){sum=sum+i;i++;}printf("The sum of 1-10 is %d .\n",sum);return 0;}#include<stdio.h>int main(){int i,sum=0;printf("Please input a number :");scanf("%d",&i); //输入10以内,结果一样.输入11的话,先做操作,所以sum=11.do{sum=sum+i;i++;}while(i<=10); //此重点在于理解二者的差别.printf("The sum of 1-10 is %d .\n",sum);return 0;}P126 5.4 break的例子.#include<stdio.h>int main(){int i,b=0,a,c;for(i=0;i<=1000;i++){printf("Please input amount :"); //循环体内套有输出语句以及跳出语句.scanf("%d",&a);b=b+a;if(b>=100)break; //break是用于跳出循环,对if无效,对while for switch 这一类.}}c=b/i;printf("conut is %d , aver is %d ",i+1,c); //注意%号后的形式,否则可能输出错误.return 0;}P127 5.5 continue的例子.#include<stdio.h>int main(){int i;for(i=1;i<20;i++){if(i%3!=0){continue; //跳过本次I,执行下一个i.}printf("%d ",i);}printf("\n");return 0;}P128 5.6 形成一个4*5的矩阵.#include<stdio.h>int main(){int i,j,a=0; //没有给初值,会出现警告: 使用了未初始化的局部变量“a”.for(i=1;i<=4;i++){for(j=1;j<=5;j++,a++) // a用来控制换行.{if(a%5==0){printf("\n");}printf("%d\t",i*j);}}printf("\n");return 0;}P131 5.7 用一个交错的式子求哌的近似值.#include<stdio.h>#include<math.h>int main() //四分之哌等于(1)-(1/3)+(1/5)-(1/7)+(1/9)-(1/11).{float s=1,n=1,m,sum=0,t;for(m=1;;m=m+2) //不确定哪项才会小于等于十的负六次方,所以不指定,无限下去.{ //不指定第二项,执行语句中应该有控制跳出的句子,否则死循环.t=(s)*(n/m); //这是第一项,s是符号,if(fabs(t)<=1e-6) //应该写在这里,题目要求这一项不累加进去.{break;}sum=sum+t; //因为累加项在这里,所以,一旦跳出就不会累加进来了.s=s*(-1); //变号一次.}printf("四分之一哌的值是%f.\n",sum);printf("一个完整哌的值是%f.\n",sum*4);return 0;}//下面这段小代码用来验证关于数值型数据类型的关系.去掉注释,可运行.//如果出现类似值为全1或是全零的话,一般可以考虑数据类型赋值或是定义错了的问题.//#include <stdio.h> //这是关于int float double三者关复杂关系的,乱啊,如果看不懂,可以通过实验自己明白来.////int main() //在C语言中,1.0认为是实数,即是double型,所以,如果你把它用float输出的话,会有警告:警告 1 warning C4305: “=”: 从“double”到“float”截断.//{// float m,a,b,c; //一旦定义了是这种类型的话,输出或是赋值的时候只能扩展不能截断,意思就是能变成double型,不能变成int型啦.而且后面的赋值会跟着它变成相应的类型.比如下面的m=1,其实得到的是m=1.0.// int d,e,f;// m=1;// a=1.0/3;// b=1/3;// c=m/3;// d=1.0;// e=1/4;// f=1.0/4;// printf("%lf(float用double的%lf来输出是可以的.)\n%f\n%f\n%f\n",m,a,b,c); //不管上面定义什么,这边写的输出类型是什么,就按相应的类型输出,有可能会出错,所以建议按定义的类型来输出.当然扩展的是不会错的,截断的是会错的,比如float可以用%lf来输出,而不能用%d来输出.// printf("%d\n%d\n%d\n",d,e,f); //但是,不相应的int型不可以用%f来输出的.因为int float就不同种类,一个是整数,一个是小数,float double同样是有小数点的!!!!// return 0;//}#include<stdio.h>int main() //这个就是著名的Fibonacci(费波那契数列问题){int f1=1,f2=1,f3,i;printf("%12d\n%12d\n",f1,f2);for(i=1;i<=38;i++) //注意,这是个基础问题,(i=1;i<=5;i++)这里其实进行了次运算,因为有f1,f2,要求有个,所以要有个.要么写<=38,要么写<39,边界问题一定要注意,不可以太随意!!!!{f3=f1+f2;printf("%12d\n",f3); //这个问题同样适用于"一对兔子一个月生一对"的问题.,f1=f2; //f1=f1+f2;此时它们各是,所以,现在的f1是.f2=f3; //f2=f2+f1;此时的f1已经是最先二者之和了.可以不用到f3.}return 0;}#include<stdio.h>#include<math.h>int main(){double num;int i;printf("Please input a number :");scanf("%lf",&num); //因为sqrt要求是浮点型,那就给它浮点型,需要时再强制转换.for(i=2;i<=sqrt(num);i++) //这边是<=号没错.{if((int)num%i==0) //如果在这期间有任何一个可以为零的话,则不是素数.{break; //当然跳出.}} //执行到这里的时候,i=5,已经变成了!!if(i<=sqrt(num)){printf("Not %d",(int)num);}else//如上所述,i=5,超出了求根的值,所以是素数.{printf("Yes %d",(int)num);}return 0;}P137 5.10 求100至200间的素数.#include<stdio.h>//不解释,HOHO>>>>...#include<math.h>int main(){double j;int i,k=0;for(j=100;j<=200;j++){for(i=2;i<=sqrt(j);i++){if((int)j%i==0){break;}}k=k+1; //这里是布局的开头.学习一下,有助逻辑.if(i<=sqrt(j)){printf("Not %d ",(int)j);if(k%5==0) //5个换一次行.{printf("\n");}}else{printf("Yes %d ",(int)j);if(k%5==0){printf("\n");}}}return 0;}P139 5.11 密码转换.#include<stdio.h>int main(){char c;c=getchar();while(c!='\n') //这也可以用数组来实现.{if((c>='a'&&c<='z')||(c>='A'&&c<='Z')){if((c>='w'&&c<='z')||(c>='W'&&c<='Z')){c=c-22;}else{c=c+4;}printf("%c",c);c=getchar(); //套在循环里,依次得到字母,而while中判断回车为结束.}}printf("\n"); //这是布局问题.return 0;}P140 0.3 最大公约数和最小公倍数.#include<stdio.h>//最大公约数用累除法,除到无余数时的被除数是最大公约数.main (){int m, n, c, d;int gcd(); //这是最大公约数的缩写,此处调用函数,可以不写里面的实参.int lcm(); //这是最小公倍数的缩写,此处调用函数,可以不写里面的实参.printf("Please input two number :\n");scanf("%d %d",&m,&n);c=gcd(m,n); //c获取最大公约数d=lcm(m,n); //d获取最小公倍数printf("The GCD of %d and %d is : %d !\n", m, n, c);printf("The LCM of %d and %d is : %d !\n", m, n, d);return 0;}int gcd(int x, int y) //最大公约数Greatest Common Divisor{int temp;while(x%y!=0){temp=y; //y在下一轮中作为除数,即是下一轮中的X,所以先闪一边去.y=x%y; //x,y的余数作为下一轮中的Y,由x%y来取得.x=temp; //刚才temp中存储了y的值,现在拿出来作为下一轮中的X使用.}return y; //这是每一轮中的被除数,按原理来,这就是最大公约数,即累除法的原理. }int lcm(int x, int y) //最小公倍数Lowest Common Multiple{int i, temp;if(x<y) //此段代码结果是保证二者大的数在X上,小的数在Y上.即小于号降序.{ //以下为经典三行码,实现两个数的互换.temp=x;x=y;y=temp;}for(i=1; i<=y; i++) //设定一个区间,从1至大的数之间的循环.{if(!((x*i)%y)) //此式子如有余数,加上"!"号,会是假,则不返回,进行下一轮.{ //如此往复,直到取模无余数,那么小的数X乘以区间当前的I值,就是最小公倍数.return x*i;}}}P140 0.4 判断一串输入的字符.#include<stdio.h>int main(){char ch;int a=0,b=0,c=0,d=0,e=0;printf("Please input the string\n");while((ch=getchar())!='\n') //直到回车.{if(ch<='z'&&ch>='a'){a++;}else if(ch==' '){c++;}else if(ch<58&&ch>47){d++;}else if(ch<='Z'&&ch>='A'){b++;}else{e++;}}printf("大写%d 小写%d 空格%d 数字%d 其它%d\n",a,b,c,d,e);}#include<stdio.h>//不理解时可以百度或是谷歌更多的信息.int main() //想办法既快速做完,又要消化理解!!!{int temp,i,a,n,sum=0; //主逻辑,友好性暂时放松.scanf("%d %d",&a,&n); //a是数字,n是要乘的个数.temp=a; //先把第一阶的值存起来.for(i=0;i<n;i++){sum=sum+a;printf("%d + ",a); //事关布局.a=a*10+temp; //重点是每次乘,然后加上上一个数.}printf("= %d .",sum);return 0;}P140 0.6 1!+2!+3!+4!.....的值. #include<stdio.h>int main() //1!+2!+3!+4!.....{int i,j,k,sum=0,m=1;scanf("%d",&k); //比如设定为,值为.for(i=1;i<=k;i++) //第一层循环,指定到.{for(j=1;j<=i;j++) //第二层循环,指定至当前数.{m=m*j;} //到此是阶乘的结构.sum=sum+m;m=1;}printf("%d",sum); //完全不理解时,搜索并参考.return 0; //尝试自己做,第一次做出来就是自己的东西了. }#include<stdio.h>int main(){int a,b;double c,asum=0,bsum=0,csum=0;for(a=1;a<=100;a++) //三个块分别注释验证结果.{asum=asum+a;}for(b=1;b<=50;b++) //在VS运行中,注意*.cpp为C++语言.{bsum=bsum+b*b; //为了避免语言差别,请注意文件名为*.c.}for(c=1;c<=10;c++) //c作浮点运算,所以定义在double类型中.{csum=csum+1/c;}printf("%lf",asum+bsum+csum);return 0;}PP#include<stdio.h>#include<math.h>int main(){int j,k,s[6],x=100,y,sum=0;for(j=153;j<=154;j++){for(k=2;k>=0;k--){s[k]=j%(int)pow(10,k+1)/(int)pow(10,k);y=pow(s[k],3);sum+=y;printf("%d-%d--%d\t",k,s[k],j);}printf("%d\n",sum);}return 0;}P140 0.8 水仙花数.//#include <stdio.h> //一步步的发现问题.////int main() //在%和/号之间,以前pow.以后再做.//{// int i,j,k,a,b,c,sum=0; //这里逻辑对,算出来却错了.// for(i=2;i<=4;i++) //计算机在想什么,看来它的大脑难以模拟.// {// for(j=pow(10,i);j<=pow(10,i+1)-1;j++) //我不完全明白它遵守的逻辑. // {// for(k=0;k<=i;k++)// {// sum+=pow((j%pow(10,i+1)/pow(10,i)),3);// }// if(sum==j)// {// printf("%d 是水仙花数!\n",j);// }// sum=0;// }// }// return 0;//} //为什么还是无法实现?!#include<stdio.h>#include<math.h>int main(){int a,b,c,i,sum=0; //这里只计算三位数的.for(i=100;i<1000;i++){a=i/100;b=i%100/10;c=i%10;sum+=a*a*a+b*b*b+c*c*c;if(sum==i){printf("%d 是水仙花数.\n",i);}sum=0;}return 0;}P141 0.9 完数.#include<stdio.h>int main(){int i,j,r;for(i=1;i<=1000;i++) //零是个临界值,不能包括它.{r=0; //每次清零重来.类似水仙中的sum.for(j=1;j<i;j++){if(i%j==0) //除得尽即是因子.{r=r+j; //然后累加进去.}}if(r==i) //若相等.{printf("%d 是完数.\n",i);}}return 0;}P141 0.10 2/1+3/2+5/3+8/5+13/8…#include<stdio.h>int main() //10.007051{double i,a=2,b=1,c,s=0; //a是分子,b是分母.for(i=0;i<6;i++) //二十可以用户指定.{s+=a/b; //中间储值变量.c=a+b;b=a;a=c;}printf("%lf\n",s);return 0;}#include<stdio.h>int main() //从一百开始,减一半再自加两次,下降一次,反弹一次.{double sum=100,high=100,up,donw,i;for(i=1;i<10;i++) //不管指定到哪个数,都不会超过三百.{up=high/2;donw=up;high=donw; //自咬尾巴问题.sum+=donw*2;}printf("%lf %lf\n",donw,sum);return 0;}P141 0.12 猴子吃桃子.#include<stdio.h>int main() //从一百开始,减一半再自加两次,下降一次,反弹一次.{int i,sum=1;for(i=1;i<=10;i++) //临界要清楚,结果要与手算的前几个实例相匹配.{printf("倒数第%d天还剩有%d个桃子.\n",i,sum);sum=(sum+1)*2;}//printf("%d\n",sum);return 0;}#include<stdio.h>#include<conio.h>main() //只关注左半部分.右半部分无视空格.{int i,j,k,m=6; //m可指定,指定中心点位置.可任意奇偶.for(i=1;i<=m;i++) //上半部分.其实也是正三角.{for(j=1;j<=m-i;j++) //一到中心点前i个位置填充空格.printf(" ");for(k=1;k<2*i;k++) //空格后向前填充星号的个数.是奇数.一,三,五... printf("*");printf("\n");}for(i=m-1;i>0;i--) //下半部分.其实也是倒三角.{ //减一是因为行数问题.这是中心行以下的.for(j=m-1;j>=i;j--)printf(" ");for(k=1;k<2*i;k++)printf("*");printf("\n");}getch(); //用户反应后结束.但,没必要.}。
5.1 模板(Templates)模板(Templates)是ANSI-C++ 标准中新引入的概念。
如果你使用的 C++ 编译器不符合这个标准,则你很可能不能使用模板。
函数模板( Function templates)模板(Templates)使得我们可以生成通用的函数,这些函数能够接受任意数据类型的参数,可返回任意类型的值,而不需要对所有可能的数据类型进行函数重载。
这在一定程度上实现了宏(macro)的作用。
它们的原型定义可以是下面两种中的任何一个:template <class identifier> function_declaration;template <typename identifier> function_declaration;上面两种原型定义的不同之处在关键字class 或 typename的使用。
它们实际是完全等价的,因为两种表达的意思和执行都一模一样。
例如,要生成一个模板,返回两个对象中较大的一个,我们可以这样写:template <class GenericType>GenericType GetMax (GenericType a, GenericType b) { return (a>b?a:b); }在第一行声明中,我们已经生成了一个通用数据类型的模板,叫做GenericType。
因此在其后面的函数中,GenericType 成为一个有效的数据类型,它被用来定义了两个参数a和 b ,并被用作了函数GetMax的返回值类型。
GenericType 仍没有代表任何具体的数据类型;当函数 GetMax 被调用的时候,我们可以使用任何有效的数据类型来调用它。
这个数据类型将被作为pattern来代替函数中GenericType 出现的地方。
用一个类型pattern来调用一个模板的方法如下:function <type> (parameters);例如,要调用GetMax 来比较两个int类型的整数可以这样写:int x,y;GetMax <int> (x,y);因此,GetMax 的调用就好像所有的GenericType 出现的地方都用int 来代替一样。
这里是一个例子:// function template#include <iostream.h>template <class T> T GetMax (T a, T b) { T result;result = (a>b)? a : b;return (result);}int main () {int i=5, j=6, k;long l=10, m=5, n;k=GetMax(i,j);n=GetMax(l,m);cout << k << endl;cout << n << endl;return 0;} 6 10(在这个例子中,我们将通用数据类型命名为T 而不是 GenericType ,因为T短一些,并且它是模板更为通用的标示之一,虽然使用任何有效的标示符都是可以的。
)在上面的例子中,我们对同样的函数GetMax()使用了两种参数类型:int 和long,而只写了一种函数的实现,也就是说我们写了一个函数的模板,用了两种不同的pattern来调用它。
如你所见,在我们的模板函数 GetMax() 里,类型 T 可以被用来声明新的对象T result;result 是一个T类型的对象,就像a 和 b一样,也就是说,它们都是同一类型的,这种类型就是当我们调用模板函数时写在尖括号<> 中的类型。
在这个具体的例子中,通用类型 T 被用作函数GetMax 的参数,不需要说明<int>或 <long>,编译器也可以自动检测到传入的数据类型,因此,我们也可以这样写这个例子:int i,j;GetMax (i,j);因为i 和j 都是int 类型,编译器会自动假设我们想要函数按照int进行调用。
这种暗示的方法更为有用,并产生同样的结果:// function template II#include <iostream.h>template <class T> T GetMax (T a, T b) { return (a>b?a:b);}int main () {int i=5, j=6, k;long l=10, m=5, n;k=GetMax(i,j);n=GetMax(l,m);cout << k << endl;cout << n << endl;return 0;} 6 10注意在这个例子的main() 中我们如何调用模板函数GetMax() 而没有在括号<>中指明具体数据类型的。
编译器自动决定每一个调用需要什么数据类型。
因为我们的模板函数只包括一种数据类型 (class T),而且它的两个参数都是同一种类型,我们不能够用两个不同类型的参数来调用它:int i;long l;k = GetMax (i,l);上面的调用就是不对的,因为我们的函数等待的是两个同种类型的参数。
我们也可以使得模板函数接受两种或两种以上类型的数据,例如:template <class T>T GetMin (T a, U b) { return (a<b?a:b); }在这个例子中,我们的模板函数 GetMin() 接受两个不同类型的参数,并返回一个与第一个参数同类型的对象。
在这种定义下,我们可以这样调用该函数:int i,j;long l;i = GetMin <int, long> (j,l);或者,简单的用i = GetMin (j,l);虽然 j 和 l 是不同的类型。
类模板(Class templates)我们也可以定义类模板(class templates),使得一个类可以有基于通用类型的成员,而不需要在类生成的时候定义具体的数据类型,例如:template <class T>class pair {T values [2];public:pair (T first, T second) {values[0]=first;values[1]=second;}};上面我们定义的类可以用来存储两个任意类型的元素。
例如,如果我们想要定义该类的一个对象,用来存储两个整型数据115 和 36 ,我们可以这样写:pair<int> myobject (115, 36);我们同时可以用这个类来生成另一个对象用来存储任何其他类型数据,例如:pair<float> myfloats (3.0, 2.18);在上面的例子中,类的唯一一个成员函数已经被inline 定义。
如果我们要在类之外定义它的一个成员函数,我们必须在每一函数前面加template <... >。
// class templates100#include <iostream.h>template <class T> class pair {T value1, value2;public:pair (T first, T second) {value1=first;value2=second;}T getmax ();};template <class T>T pair::getmax (){T retval;retval = value1>value2? value1 :value2;return retval;}int main () {pair myobject (100, 75);cout << myobject.getmax();return 0;}注意成员函数getmax 是怎样开始定义的:template <class T>T pair::getmax ()所有写 T 的地方都是必需的,每次你定义模板类的成员函数的时候都需要遵循类似的格式(这里第二个T表示函数返回值的类型,这个根据需要可能会有变化)。
模板特殊化(Template specialization)模板的特殊化是当模板中的pattern有确定的类型时,模板有一个具体的实现。
例如假设我们的类模板pair 包含一个取模计算(module operation)的函数,而我们希望这个函数只有当对象中存储的数据为整型(int)的时候才能工作,其他时候,我们需要这个函数总是返回0。
这可以通过下面的代码来实现:// Template specialization#include <iostream.h>template <class T> class pair { T value1, value2; 25 0public:pair (T first, T second){value1=first;value2=second;}T module () {return 0;}};template <>class pair <int> {int value1, value2;public:pair (int first, int second){ value1=first;value2=second;}int module ();};template <>int pair<int>::module() {return value1%value2;}int main () {pair <int> myints (100,75);pair <float> myfloats (100.0,75.0);cout << myints.module() << '\n';cout << myfloats.module() << '\n';return 0;}由上面的代码可以看到,模板特殊化由以下格式定义:template <> class class_name <type>这个特殊化本身也是模板定义的一部分,因此,我们必须在该定义开头写template <>。
而且因为它确实为一个具体类型的特殊定义,通用数据类型在这里不能够使用,所以第一对尖括号<> 内必须为空。