C++程序设计实习-1.doc

学习C+程序设计，要掌握C+语言的常用的语法，掌握程序设计方法，掌握一些较简单的算法，掌握良好的编程风格，了解用计算机求解实际问题的步骤。算法(algorithm)是对特定问题求解步骤的一种描述，它是指令的有限序列，其中每一条指令表示一个或多个操作。设计一个好的算法应考虑以下因素：（1）正确性(correctness)：算法应当满足具体问题的需求。设计或选择的算法应当能正确地反映这种需求。（2）可读性(readability)：算法主要是为了人的阅读与交流，其次才是机器执行。可读性好有助于人对算法的理解，晦涩难懂的程序易于隐藏较多错误难以调试和修改。结构程序设计技术是设计高质量算法的关键技术。（3）健壮性(robustness)：当发生输入数据非法、操作错误或硬件发生故障等以外情况时，程序也能适当地作出适当的响应进行处理，而不会产生莫名其妙的输出结果。（4）效率高：效率是完成软件的功能需要的资源，包括时间复杂度和空间复杂度。基本语法主要内容：程序结构、基本数据类型、常量、变量、最常用的系统函数、表达式，输入数据，顺序结构程序编写。1.1 程序的基本结构题1 输入圆的半径，计算圆的周长和面积。/计算圆的周长和面积。#include using namespace std;int main( ) double R,C,S,Pi; Pi=3.14159265; coutR; C=2*Pi*R; S=Pi*R*R; cout圆的周长=C 圆的面积=Sendl; return 0;知识点：注释，主函数，函数，函数的参数和类型，函数体，大括号，语句，分号，cout流，操作符,编译指令#include，头文件，命名空间，字符型数据,保留字。数据类型，常量，变量，表达式，运算，输入输出风格。题2 输入两个实数，输出较大的数。#include using namespace std;double Max(double x,double y) double z; if (xy) z=x; else z=y; return z;int main( ) double a,b; coutab; cout较大的数是:Max(a,b)endl; return 0;知识点：函数调用，主函数与子函数。1.2 字符集字符集是C+语言的基本元素。除字符和字符串常量外，C+程序的字符只能由C+字符集中的字符构成。字符集由下列字符构成：英文字母字符52个：A到Z a到z数字字符10个：0到9其他字符30个,逗号 数据之间的分隔符 ;分号 简单语句的结束符单引号 字符常量的起止标记 双引号 字符串常量的起止标志:冒号 条件运算符 空格 语句成份之间的分隔符左花括号 右花括号 复合语句的开始和结束标志(左圆括号 )右圆括号 表达式改变运算次序、函数参数左方括号 右方括号 访问数组元素+加号或正号 -减号或负号星号* 乘号、间接访问运算符 /斜杠或除号百分号% 整数取余 .句号 小数点、结构成员访问符大于号或右尖括号=等号 赋值号、构成等号 叹号! 逻辑非运算符 波浪号(波折号) 按位取反运算符 &与 取地址、按位与运算、引用说明符尖字符(脱字符) 按位异或运算 |竖线 按位或运算符?问号 条件运算符 井号# 预处理命令行的开始标记 反斜杠 转移序列的开始标记 下划线_ 用于标识符ASCII码计算机使用的字符集及其编码，是由美国国家标准协会(ANSI，American National Standards Institute)制定的ASCII码(American Standard Code for Information Interchange，美国标准信息交换码)，它已被国际标准化组织(ISO,International Standardization Organization, International Organization for Standardization)定为国际标准。32 33 ! 34 35 # 36 $ 37 % 38 & 39 40 ( 41 ) 42 * 43 + 44 , 45 - 46 . 47 / 48 0 49 1 50 2 51 3 52 4 53 5 54 6 55 7 56 8 57 9 58 : 59 ; 60 63 ? 64 65 A 66 B 67 C 68 D 69 E 70 F 71 G 72 H 73 I 74 J 75 K 76 L 77 M 78 N 79 O 80 P 81 Q 82 R 83 S 84 T 85 U 86 V 87 W 88 X 89 Y 90 Z 91 92 93 94 95 _ 96 97 a 98 b 99 c 100 d 101 e 102 f 103 g 104 h 105 i 106 j 107 k 108 l 109 m 110 n 111 o 112 p 113 q 114 r 115 s 116 t 117 u 118 v 119 w 120 x 121 y 122 z 123 124 | 125 126 1.3 词法记号词法记号即C+的单词，包括关键字、标识符、文字、操作符、分隔符、空白等。关键字(保留字)是C+预先声明的单词，课本22页列出了60个关键字，程序中关键字与非关键字自动显示为不同的颜色。常用的保留字有：bool, break, char, class, const, continue, delete, do, double, else, false, for, if, int, namespace, new, return, struct, true, using, void, while标识符：程序员定义的单词，用于变量名、符号常量名、函数名、自定义的类型名、对象名等。构成规则为：(1)由字母、数字、下划线构成，区分大小写。(2)第一个字符是字母或下划线；(3)不能是C+关键字；(4)应尽量按其意义取名;应避免与C+系统的标识符重名。例如，若标识符用sin，则容易导致错误。例：“价格”可以用price,Price,JiaGe,JG，但不应用speed,width,ZXCVB,tan.文字：是程序中直接用符号表示的数据，包括数值常量、字符常量、字符串常量、布尔常量。如：123，A,ABC。以后详细介绍。运算符(操作符)：对数据进行运算的符号，如：+、-、*、/、=等，还有保留字运算符new,delete,sizeof. 以后详细介绍。分隔符：用于分割各个语法记号或程序正文，包括：( ) , : ;空白：包括空格、制表符、换行符和注释。空格、制表符、换行符主要用于指示单词的起止位置。例如：int i;与int i;与int 换行 i换行 ;等价。尽管如此，程序的书写应尽量确保可读性好。注释的作用是对程序进行注解和说明，提高可读性。编译系统忽略注释，但注释是程序的重要部分。注表示释有两种方法：(1)/ (2) /* */1.4 基本数据类型数据类型包括泛整型(整型、字符型、逻辑型、枚举型)、实型、引用(指针、引用、数组)、复合类型(结构、联合、类)、空(无)值类型。基本数据类型是系统预定义的类型。枚举类型、数组、结构、联合、类是程序员自定义类型，以后介绍。先介绍基本数据类型：整型：int(最常用),-231231-1； short，-215215 unsigned int，0232-1 unsigned shot:0216-1 long同int；unsigned long同unsigned int. signed int同int. signed short同short. signed long同long. short int同short; long int同long.关键字signed,unsigned,short,long称为修饰符。实型：double(最常用),绝对值1.7E-3081.7E308 long double同double; float:绝对值3.4E-383.4E38字符型：char(常用)：-128127 unsigned char: 0255逻辑型(布尔型):bool:false,true无值类型：void整型和实型统称数值型，字符型与整型兼容。数据类型确定了值的范围和允许的操作。1.5 常量各种数据类型，都有相应的常量。常量是在程序运行过程中不可改变的量，也就是直接使用符号(文字)表示的值。常量包括字面常量与符号常量。字面常量，如123，字面本身就是它的值。符号常量用标识符表示一个值。整型常量简称整数。形式举例：常用的是十进制形式：+123 123 -123 0八进制形式：0123 -0123 十六进制形式：0x12FA 不区分大写小写不常用的形式：123L 123U实型常数简称实数，有两种形式：小数形式和指数形式。例：1.23 +1.23 -1.23 123.0 1.23E-2 1.23E307 0.0不常用的形式： .123 1.23F 字符型常量就是单字符。单引号是字符的界符。字符A的三种形式： A 101 八进制数字 X61 十六进制数字 预定义了转义序列：a 响铃 n换行 见26页表coutaaaaaaendl;逻辑型常量：只有两个：true和 false。字符串常量简称字符串，并非基本类型，由于常用，先介绍。例如abcd，Yes界限符：双引号。字符串在存储方式：以0作为结尾标志。字符a与字符串a的存储方式不同。符号常量：用标识符表示常量。例如：const double pi=3.1416; 或double const pi=3.1416;1.6 变量变量用来存放常量，变量是在程序运行期间其值可以变化的量。系统为程序中的每个变量开辟了一个存储单元，用来存放变量的值。每个变量具有名字、类型。在不同时刻，变量可存储不同的数据，在任一时刻，变量具有确定的值。变量在使用前，必须声明其类型和名称。变量的声明举例：int m,n; double x,y; char c; bool b;定义变量的同时，也可以给它赋初值：int a=123; char d=a; 不常用形式： int a(123);1.7 常用系统函数先介绍几个常用的系统函数，以后陆续介绍其他函数。int abs(int); 整型的绝对值；下列函数需要头文件cmath。#include #include using namespace std;int main( ) coutacos(0.2)endl; return 0;acos 反余弦 double acos(double); asin 反正弦double atan(double); double atan2(double y,double x) 反正切 ceil 实数的上整数,double ceil(double);cos 余弦 exp 指数函数 fabs 绝对值,double fabs(double);floor 实数的下整数 log 自然对数 log10 以10为底的对数函数double pow(double,double); 幂函数 sin 正弦 sqrt 开方 tan 正切1.8 运算与表达式表达式是由变量、常量、函数调用、括号和操作符组成的有意义的单位。表达式的值是其运算结果。根据参加运算的数据的类型和表达式的值的不同，表达式分为：数值(算术)表达式；赋值表达式；逗号表达式；关系表达式；逻辑表达式；条件表达式等操作符的优先级高低决定了运算次序，圆括号可以改变计算次序。最简单的表达式只包括一个操作数。1.8.1 数值运算和数值表达式算术运算符： 乘*, 除/； 加或正+, 减或负-，取余%,自增+，自减-。正负号和+,-是一元运算符，其余是2元运算符。优先级与数学规定相同。表达式举例: Pi*r*r (a+b)/(c+d) a*a+b*b-2*a*b*cos(alfa) 1+21/2的值为0，1.0/2.0的值为0.5，混合算术表达式中的类型转换：同一类型的数据构成的算术表达式的值具有运算数的类型。整型和实型表达式的值分别是整型和实型。例：2*3/5 的值是 1； 2/5*3 的值是 0；2.0/5.0*3.0的值是1.2不同类型的数据构成的混合表达式的求值时，先进行类型转换再求值。类型转换的规则是：将整型转为实型。例：2.0*3/5 的值是 1.2 2/5*3.0 的值是0。1.8.2 关系运算与关系表达式关系运算即比较运算，比较两个数据的关系。关系运算符有： , , = 优先级高 = != 优先级低例 12 1+2=3 12=34 cout(12)endl; cout(12=34)endl; true输出1，false输出0关系运算符都是2元运算符，因此关系表达式的形式为：，其中运算数可以是数值型、字符型、逻辑型，表达式的值为逻辑型。若两个数值表达式类型不同，则先转换，规则同算术表达式。cout98)z 等价于(x+y)z.两个实型表达式比较相等，可能出错。为此，“x=y”可改为“fabs(x-y)1E-8”。double x,y; x=y=1.2;cout(fabs(x-y)1.0E-8)endl;1.8.3 逻辑运算与逻辑表达式逻辑运算符： 运算数和表达式的值都是逻辑型。逻辑非 ! 逻辑与 &. 逻辑或 |逻辑运算的优先级低于关系运算。1.8.4 逗号运算与逗号表达式表达式1,表达式2 值为表达式2的值。1,2,3的值为3； a=3*5,a*4的值为60；a=1,a+=2,a*=3,a*4的值为36cout(a=1,a=+2,a*=3,a*4)endl1.8.5 条件运算符与条件表达式逻辑表达式?表达式1:表达式2例 a=60?及格:不及格1.8.6 siseof操作符sizeof(类型名)或sizeof(表达式)返回所占字节数。例如：sizeof(int) sizeof(123)1.8.7 赋值运算与赋值表达式赋值号为= 复合的赋值运算符：+= -= *= /= %= = &= |=表达式的值就是左边对象的值。a=5 值为5 a=b=c=5 值为5 a=5+(c=6) 值为11 a=(b=10)/(c=2) 值为5a+=3 x*=y+8 相当于 x=x*(y+8)a+=a-=a*a 相当于 a=a+(a=a-a*a)1.8.8 类型转换表达式中出现不同类型的数据的混合运算时，需要类型转换。(1)隐含转换：算术运算、关系运算、逻辑运算、位运算、赋值运算要求两个操作数的类型相同。若不相同，则编译系统自动对数据进行类型转换。算术运算和关系运算中的操作数的转换的原则是：低类型转为高类型，这个规则保证数据的精度没有损失。常用的几种数据类型由低到高的次序为：char int double逻辑运算数要求是bool型。若为其他类型，则非0转为true,0转为false.位运算的操作数要求是整数。13.22 非法。赋值运算要求左边与右边的类型相同，否则将右边的值的类型转为左边的类型。(2)强制类型转换：语法为:类型说明符(表达式)例：coutint(13.2)endl; 输出13coutchar(66.2) 后置+ 后置-2 前置+ 前置- sizeof & * 正号+ 负号- !3 强制类型转换4 .* -*5 * / %6 + -7 8 =9 = !=10 &11 12 |13 &14 |15 ? :16 = *= /= %= += -= = &= = |=17 ,表达式求值+x x增1，表达式的值为x; x+ 表达式的值为x,x增1int x=10,y; y=+x; coutx yendl; 输出11 11int x=10,y; y=x+; coutx yendl; 输出11 10cout(12)endl; 输出1 cout!(12)endl; 输出0cout(1!=2)endl; 输出1 cout(a=A)endl; 输出0cout(12&2=3)endl; 输出1 cout(12|32)endl; 输出1abs(-12) 的值为12； sqrt(4*6+1)的值为5；log10(1.0e-5) 值为 -5 floor(sqrt(24) 值为 4double x=1.234; coutint(x*100)/100.0endl; 输出1.231/3值为0 1%3 值为1 10*sizeof(int) 值为40 012值为10 0X12值为18y表达式求值, 设char c=a;int n=20; double x=4.7;n+ +c n%5 n/5 c%10值为7 1+n/3%4值为3 n/8.0 c+=4char(n+30)值为2 (n0 n=1 c!=an=(cA?n+10:n-10) n=(n+,n+=2,n*2);coutnendl; 输出46n=n+,n+=2,n*2;coutnendl; 输出23ceil(x-=0.5) 值为5 x=fabs(1-x)+4值为7.7 x/22.5值为true定理：设a,b是逻辑值，则 (1) !a=a (2) !(a&b)=!a|!b (3) !(a|b)=!a&!b数学表达式转为C+形式：整数x与y不全为0 !(x=0&y=0) 或 x!=0|y!=0 或x+y!=0整数x与y有一个数为0但不全为0x=0&y!=0|x!=0&y=0 或x=0!=y=0 或 x*y=0&x+y!=0点(x,y)与原点的距离不超过0.1 x*x+y*y=0.01 sqrt(fabs(x)+1) pow(x,y+1) pow(x,1.0/3.0)+pow(x,0.25) log(exp(x)+exp(y) sin(3.14159265/6) (-b+sqrt(b*b-4*a*c)/(2*a) sqrt(a*a+b*b-2*a*b*cos(C) asin(sqrt(fabs(x)/(1+x*x)+atan(x/y) fabd(x-x0)epslon 0.5*b*b*cos(A) 但 ch是字母字符1.9 语句程序由语句和注释构成。语句是程序的基本成分。执行语句使计算机产生一种特定的操作(如赋值、输入、输出等)，或将某些信息(如变量类型)通知编译系统，使编译系统按此信息对数据做相应处理。C+的语句包括：声明语句、表达式语句、复合语句、选择语句、循环语句等。声明语句用来声明变量：例如：int x,y;表达式语句是 表达式; 例如：x=3; x=1+2; 复合语句是 语句; 语句; 例如: x=1; x+=2; 赋值表达式语句的作用是给变量赋值：先计算，再转换，最后赋值。例：int x; x=14.6; coutxendl; 输出14int x; x=14.6; x+=2; coutxendl; 输出16int x,y; x=1; x+y=3; coutyendl; 错误，左边只能是变量名int x; x=9*5/7; coutxc & b+ca & c+ab;cout(x?能构成三角形:不能构成三角形)endl;int y=2008; bool leap;leap=y%4=0 & y%100!=0 |y%400=0;cout(leap?闰年:平年)endl;1.10 数据的输入输出读即输入数据：外部设备内存；写即输出数据：内存外部设备输入、输出语句应提供如下信息：设备；数据；格式。在C+语言中，数据从一个对象到另一个对象的流动抽象为流。从流中获取数据称为提取操作，向流中添加数据称为插入操作。cin和cout是系统预定义的流类对象，cin用来从键盘输入，cout用来屏幕输出。是插入符。输出语句语法：cout表达式表达式;例如：cout面积=是提取符。输入语句语法：cin变量变量;例如：cinab; 若用户用键盘输入5 6