C++程式設計基礎實驗1

相梓文發表於2024-10-21

任務一:

原始碼task1.cpp

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
// 宣告
// 模板函式宣告
template<typename T>
void output(const T &c);
// 普通函式宣告
void test1();
void test2();
void test3();
int main() {
cout << "測試1: \n";
test1();
cout << "\n測試2: \n";
test2();
cout << "\n測試3: \n";
test3();
}
// 函式實現
// 輸出容器物件c中的元素
template <typename T>
void output(const T &c) {
for(auto &i: c)
cout << i << " ";
cout << endl;
}
// 測試1
// 組合使用演算法庫、迭代器、string反轉字串
void test1() {
string s0{"0123456789"};
cout << "s0 = " << s0 << endl;
string s1{s0};
reverse(s1.begin(), s1.end()); // 反轉指定迭代器區間的元素
cout << "s1 = " << s1 << endl;

string s2{s0};
reverse_copy(s0.begin(), s0.end(), s2.begin()); // 將指定迭代區間的元素複製

cout << "s2 = " << s2 << endl;
}
// 測試2
// 組合使用演算法庫、迭代器、vector反轉動態陣列物件vector內資料
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);
}
// 測試3
// 組合使用演算法庫、迭代器、vector實現元素旋轉移位
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()); 
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);
}

執行結果示意圖:

任務2:

原始碼task2.cpp

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <numeric>
#include <iomanip>
using namespace std;
// 函式宣告
// 模板函式宣告
template<typename T>
void output(const T &c);
// 普通函式宣告
int rand_int_100();
void test1();
void test2();
int main() {
cout << "測試1: \n";
test1();
cout << "\n測試2: \n";
test2();
}
// 函式實現
// 輸出容器物件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]區間內的一個隨機整數
int rand_int_100() {
return rand() % 101;
}
// 測試1
// 對容器類物件指定迭代器區間進行賦值、排序
void test1() {
vector<int> v0(10); // 建立一個動態陣列物件v0, 物件大小為10
generate(v0.begin(), v0.end(), rand_int_100); 
cout << "v0: ";
output(v0);
vector<int> v1{v0};
sort(v1.begin(), v1.end());
cout << "v1: ";
output(v1);
vector<int> v2{v0};
sort(v2.begin()+1, v2.end()-1);
cout << "v2: ";
output(v2);
}
// 測試2
// 對容器類物件指定迭代器區間進行賦值、計算最大值/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、最小值之後,均值: " << avg2 << endl;
}

執行結果截圖:

任務三:

程式碼task3.cpp

#include <iostream>
#include <string>
#include <algorithm>
bool is_palindrome(std::string s);
int main() {
using namespace std;
string s;
while(cin >> s) // 多組輸入,直到按下Ctrl+Z後結束測試
cout << boolalpha << is_palindrome(s) << endl;
}
// 函式is_palindrom定義
bool is_palindrome(std::string s){
  std::string s1=s;
  reverse(s.begin(),s.end());
  std::string s2=s;
  return std::equal(s1.begin(),s1.end(),s2.begin());
  
}
// 待補足
// ×××

執行結果截圖:

任務4:

程式碼task4.cpp:

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>

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

int main() {
    using namespace std;
    int x;
    while (cin >> x) {
        cout << "十進位制: " << x << endl;
        cout << "二進位制: " << dec2n(x) << endl;
        cout << "八進位制: " << dec2n(x, 8) << endl;
        cout << "十六進位制: " << dec2n(x, 16) << endl << endl;
    }

    cout << "輸入結束。\n";
    return 0;
}

std::string dec2n(int x, int n) {
    std::string result;

    if (x == 0) return "0";

    while (x > 0) {
        int remainder = x % n;
        char digit;

        if (remainder < 10) {
            digit = remainder + '0';
        } else {
            digit = remainder - 10 + 'A';
        }

        result = digit + result;
        x /= n;
    }

    return result;
}

執行結果截圖:

任務5:

程式碼task5.cpp:

#include <iostream>
#include <iomanip> // 用於 std::setw
using namespace std;

int main() {
    // 字母表
    string alphabet = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";

    // 列印原始字母表,前面加一個空格
    cout << "  ";  // 在第一行開頭列印一個空格
    for (char c : alphabet) {
        cout << c << " "; // 每個字元後面加一個空格
    }
    cout << endl; // 換行

    // 生成密文對照表
    for (int i = 1; i <= 26; ++i) {
        // 輸出行號,並且行號後面有空格
        cout << i;

        // 輸出每個字元,字元之間空格
        for (int j = 0; j < 26; ++j) {
            cout << " " << alphabet[(j + i) % 26]; // 加空格
        }

        // 換行
        cout << endl;
    }

    return 0;
}

執行結果截圖:

任務6:

程式碼task6.cpp:

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <iomanip> // 用於 std::setprecision

using namespace std;

int main() {
    // 設定隨機數種子
    srand(static_cast<unsigned int>(time(0)));

    const int totalQuestions = 10; // 總題數
    int correctAnswers = 0;         // 正確答案計數

    for (int i = 0; i < totalQuestions; ++i) {
        int num1, num2, answer;
        char operation;
        
        // 隨機選擇運算子
        int op = rand() % 4; // 0: 加, 1: 減, 2: 乘, 3: 除
        if (op == 0) { // 加法
            num1 = rand() % 10 + 1; // 1-10
            num2 = rand() % 10 + 1; // 1-10
            operation = '+';
            answer = num1 + num2;
        } else if (op == 1) { // 減法
            num2 = rand() % 9 + 1; // 1-9
            num1 = num2 + (rand() % 10 + 1); // 保證 num1 > num2
            operation = '-';
            answer = num1 - num2;
        } else if (op == 2) { // 乘法
            num1 = rand() % 10 + 1; // 1-10
            num2 = rand() % 10 + 1; // 1-10
            operation = '*';
            answer = num1 * num2;
        } else { // 除法
            num2 = rand() % 9 + 1; // 1-9
            num1 = num2 * (rand() % 10 + 1); // 保證 num1 能被 num2 整除
            operation = '/';
            answer = num1 / num2;
        }

        // 輸出題目
        cout << num1 << " " << operation << " " << num2 << " =  ";
        
        // 使用者輸入答案
        int userAnswer;
        cin >> userAnswer;

        // 檢查答案
        if (userAnswer == answer) {
            correctAnswers++;
        } 
    }

    // 計算正確率
    double accuracy = (static_cast<double>(correctAnswers) / totalQuestions) * 100;
    
    // 輸出正確率,保留兩位小數
    cout << "正確率: " << fixed << setprecision(2) << accuracy << "%" << endl;

    return 0;
}

執行結果截圖:

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