《信息学奥赛课课通(C++)》第2单元-电子课件

第2单元顺序结构程序设计作者：林厚从信息学奥赛课课通（C++）第1课cout语句学习目标1.理解C++中的标准输出流。2.掌握C++中cout语句的使用。流（stream）在C++中，所有的数据输入、输出都是以“流（stream）”的形式。流是一个处于传输状态的字节序列，是字节在对象之间的“流动”。流的操作包括输入与输出。使用输入/输出流，必须加上以下头文件：#include<iostream>。cout语句是C++中实现输出功能的语句。其格式为：cout<<项目1<<项目2<<…<<项目n;如果项目是表达式，则输出表达式的值；如果项目加引号，则输出引号内的内容；如果项目是endl，则表示换行。例1、阅读并上机调试以下程序，体会cout

语句的使用。//p2-1-1#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){cout<<2+4<<endl;cout<<“ABCD”<<endl;inta=10,b=5;cout<<a+b<<endl;return0;}例2、阅读并上机调试以下程序，观察程序运行的结果。//p2-1-2#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){

cout<<"*\n";//"\n"也表示换行

cout<<"***\n";

cout<<"*****\n";

cout<<"*******\n";

cout<<"***\n";

cout<<"***\n";

cout<<"***\n";

cout<<"***\n";

cout<<"***\n";return0;}例3、已知梯形的上底长为15，下底长为20，高为12，编程输出该梯形的面积。【问题分析】

根据梯形面积的计算公式：（上底+下底）*高/2，直接计算面积并输出。//p2-1-3#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){

int

a,b,h,s;a=15;b=20;h=12;s=(a+b)*h/2;

cout<<s<<endl;return0;}实践巩固第2课数据类型学习目标1.熟知C++中的常用数据类型。2.学会根据具体需求使用不同的数据类型。数据有数据类型、取值范围、运算类型三个要素。在C++程序中，使用的各种变量都应“先声明，后使用”。变量声明又会涉及数据类型、初始值和作用域等。//p2-2-1#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){

int

a,b,c;doubled,e;a=5;b=6;d=2.53;c=a+b;e=c+d;

cout<<a<<“+”<<b<<“=”<<c<<endl;

cout<<c<<“+”<<d<<“=”<<e<<endl;return0;}例1、阅读并上机调试以下程序，观察运行结果。运行程序，输出：5+6=1111+2.53=13.53程序中定义了a、b、c三个整型变量和d、e两个实型变量，并进行了赋初值和加法运算。需要注意的是，整型数据和实型数据进行混合运算，得到的结果是实型数据。说明

整数还有“无符号”类型，其取值只会是正数和0，范围扩大一倍。例如unsignedint类型的取值范围为0～4294967295。

还可以通过sizeof函数，输出各种数据类型的字节数，例如：cout<<sizeof(int)<<endl;

数据溢出：C++程序中出现这类错误时，编译和运行过程中并不报错。所以，需要特别细心，注意范围检查。

//p2-2-2#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){

inta=2147483647;a=a+1;

cout<<"a="<<a<<endl;return0;}//运行程序，输出：a=-2147483648。

例2、阅读并上机调试以下程序，观察运行结果，体会int类型的数据范围。//p2-2-3#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){

intb=0,a=100;charch='A';b=a+ch;

cout<<ch<<""<<int(ch)<<""<<b<<endl;return0;}//运行程序，输出：A65165。

程序中定义了b、a两个整型变量和一个字符型变量ch，并进行了初始化。需要注意的是，在C++中，字符型数据可以直接参与整型或者实型数据的运算，按照其ASCII码值使用。int(ch)表示把ch字符强制转换成int类型。例3、阅读并上机调试以下程序，观察运行结果。实践巩固第3课常量与变量学习目标1.区分C++中的常量与变量。2.学会常量和变量的定义使用。在程序中参与运算的量分为常量和变量。常量是在程序运行过程中，其值保持不变的量。C++中定义一个符号常量的格式如下：类型名const

常量名;或const

类型名常量名;例如：int

constA=100;constfloatPI=3.1415926;使用符号常量是为了方便程序的修改，增强程序的读性。为了更清晰地区别常量和变量，常量名通常用大写字母表示。常量变量是指在程序运行过程中，其值可以改变的量。C++中定义一个变量的格式如下：类型名变量名1,变量名2,…,变量名n;

例如：

int

sum,total;doublearea;变量（1）变量名程序中的常量名、变量名、函数名等都称之为“标识符”。C++中的标识符命名规则如下：1）标识符不能和系统里的关键字同名。2）标识符只能包括字母、数字和下划线“_”，并且开头只能是字母或下划线。3）标识符必须先定义、后使用。4）在同一作用域内，标识符不能重复定义。5）标识符是区分大小写的，如A和a、sum和Sum都是不同的标识符。6）标识符要尽量做到“见名知义”，增强程序的可读性。Mr.Wang，sum，Day，school_name，a>=b，￥1234lotus_1_2，sum123_，_day，234NUM，#34，int例1、找出符合C++规则的标识符。【问题分析】

符合C++规则的标识符有：sum，Day，school_name，lotus_1_2，sum123_，_day。（2）变量的初始化变量在定义的同时，可以给它指定一个初始值，称为变量的初始化。（3）变量的赋值在C++中，可以通过“赋值”语句来修改变量的值。赋值语句的格式如下：变量名=值或者表达式;其中，“=”称为“赋值号”。//p2-3-2#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){

inta;a=3;

cout<<a<<endl;a=10;

cout<<a<<endl;a=a*5;

cout<<a<<endl;return0;}例2、阅读并上机调试以下程序，观察运行结果，体会变量的含义。实践巩固第4课字符与字符串学习目标1.体会字符型变量的使用。2.体会字符串的含义和简单使用。3.理解转义字符的含义和使用。存放单个字符的变量，称为字符变量。字符变量的值是用一对单引号括起来的一个字符，如‘a’和‘？’等。存放一串有若干字符的变量，称为字符串变量。字符串变量的值是用一对双引号括起来的字符序列，如“GoodMorning!”和“a”等。如果双引号内什么都没有，称为空字符串，与双引号内有一个空格的字符串是不一样的。字符和字符串1.字符变量定义字符变量的格式如下：char标识符1,标识符2,…,标识符n;字符变量在内存中占用1个字节。在C++中，字符数据在内存中实际存储的是其ASCII码值。例1、阅读并上机调试以下程序，观察运行结果，体会字符变量的输入与输出。//p2-4-1#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){charc1,c2,c3;c1=48;c2=65;c3=97;cout<<c1<<““<<c2<<““<<c3<<““;cout<<int(c1)<<““<<int(c2)<<““<<int(c3)<<endl;return0;}//运行程序，输出“0Aa486597”。例2、阅读并上机调试以下程序，观察运行结果，体会字符变量的运算。//p2-4-2#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){charc1,c2,c3;c1=‘a’;c2=‘Z’;c1=c1-32;c2=c2+32;c3=‘0’+9;

cout<<c1<<“”<<c2<<“”<<c3<<endl;return0; }//运行程序，输出：Az9。C++中定义了一些字符前加“\”的特殊字符，称为转义字符。字符输入函数：getchar（输入字符）;字符输出函数：putchar（输出字符）。2.转义字符例3、阅读并上机调试以下程序，观察运行结果，体会getchar和putchar的使用方式。//p2-4-3#include<cstdio>usingnamespacestd;intmain(){chara=‘A’;

putchar(a);//输出一个A

putchar(‘\\’);//输出‘\’

putchar(‘\n’);//输出回车换行charc;c=getchar();

putchar(c+1);//输入一个字符,输出它在ASCII码表中的后一个字符return0;}在C++中，可以用字符数组chars［］存放字符串，也可以用STL中的string类型。每一个字符串的结尾都要加一个“字符串结束标志”，而且是系统自动添加上去的，C++规定以转义字符“\0”作为字符串结束标志。字符串输入、输出函数gets()和puts()。3.字符串变量例4、阅读并上机调试以下程序，观察运行结果，体会puts()和gets()的使用方式。//p2-4-4#include<cstdio>usingnamespacestd;chars[20];//定义一个长度为20的字符数组sintmain(){gets(s);puts(s);return0;}//运行程序，若输入：abcd123，则输出：abcd123。实践巩固第5课算术运算符学习目标1.熟知算术运算符。2.熟练掌握算术表达式的书写。3.了解一些常用的数学函数。算术运算符表达式及其运算规则

将常量、变量、算术运算符、括号以及函数连接在一起的计算式，称为算术表达式。

当一个算术表达式中包含多个运算符时，遵循的计算顺序（运算优先级）为：先算“括号”里的，再算“乘法、除法、模”，最后算“加法、减法”，同一级别的按照类型从左往右依次计算。

表达式的计算结果称为表达式的值。例1、输入长方形的长和宽（整型数据），计算并输出长方形的周长和面积。例如，输入“83”，输出“2224”。//p2-5-1#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){

int

a,b,c,s;

cin>>a>>b;//从键盘输入两个整数给a和bc=2*(a+b);s=a*b;

cout<<c<<””<<s<<endl;return0;}例2、求任意一个三位数的三个数字之和。例如，输入897，输出24。//p2-5-2#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){

int

n,a,b,c;

cin>>n;//从键盘输入一个整数给na=n%10;b=n/10%10;c=n/100;

cout<<a+b+c<<endl;return0;}例3、在一个直角坐标系中存在两个点。输入两个点的坐标（整数），输出它们连成的线段长度。

例如，输入3922115，输出32.7567。//p2-5-3#include<iostream>#include<cmath>//使用数学函数前必须添加cmath或者math.h

usingnamespacestd;intmain(){doublex1,y1,x2,y2;

cin>>x1>>y1>>x2>>y2;

cout<<sqrt(pow(x1-x2,2)+pow(y1-y2,2));return0;}实践巩固第6课cin语句学习目标掌握cin语句的格式和应用。cin

是C++中实现输入功能的语句，其格式一般为：cin>>项目1>>项目2>>…>>项目n;在使用cin

语句从键盘输入多个数据项的时候，一定要注意三个一致：数据个数一致、输入顺序一致、数据类型一致。例1、阅读下列程序，体会cin

语句的使用。//p2-6-1#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){

int

a,b,c;

cin>>a>>b>>c;chard,e;

cin>>d>>e;floatf;

cin>>f;

cout<<”a=”<<a<<”b=”<<b<<”c=”<<c<<endl;

cout<<”d=”<<d<<”e=”<<e<<”f=”<<f<<endl;return0;}例2、编程从键盘输入一个小写字母，将它转换成大写字母输出。//p2-6-2#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){charch1,ch2;

cin>>ch1;ch2=ch1-32;

cout<<ch2<<endl;//cout<<ch1-32<<endl;可以直接输出ch2的ASCII码return0;}例3、从键盘输入一个梯形的上底、下底和高（整型数据），输出该梯形的面积（保留小数点后2位）。例如，输入：587，则输出：45.50。//p2-6-3#include<iostream>#include<iomanip>usingnamespacestd;intmain(){

int

a,b,h;floatarea;

cin>>a>>b>>h;area=(a+b)*h/2.0;

cout<<setprecision(2)<<fixed<<area<<endl;return0;}实践巩固第7课赋值语句学习目标掌握赋值语句的使用方法。在C++中，可以通过“赋值语句”来修改变量的值。赋值语句的格式如下：变量名=值或者表达式;其中，“=”称为“赋值号”。需要注意的是：a=b与a==b是完全不同的意义，“==”是关系运算符。//p2-7-1#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){

int

a,b,s,d;

bool

l,e;a=3;b=3;s=a+b;d=a/b;l=a<b;e=a==b;

cout<<s<<‘‘<<d<<‘‘<<l<<‘‘<<e<<endl;return0;}例1、阅读程序，写出程序的运行结果。运行程序，输出：6101。计算时，“a<b”和“a==b”的结果分别是bool类型的值0和1。在C++中，赋值语句非常灵活，有多种复合写法。（1）算术复合：a=a+x;写成a+=x;

还有-=、*=、/=，%=（2）赋值复合：C++支持在一个表达式里出现连续的赋值号，即一次给几个变量赋同一个值。此时计算顺序是从右到左，有括号存在的，先计算括号内的表达式。（3）逗号表达式：在C++中，允许用逗号连接几个表达式，构成一个更大的表达式，称为“逗号表达式”。

其格式如下：表达式1，表达式2，…表达式n；

各个表达式的计算顺序是从左往右，最终整个表达式的值是“表达式n”的值。//p2-7-2#include<iostream>usingnamespacestd;int

a,b;intmain(){

cin>>a>>b;a+=b;b-=1;

cout<<a<<“”<<b<<endl;a/=2;b*=b;

cout<<a<<“”<<b<<endl;a%=b;b%=10;

cout<<a<<“”<<b<<endl;return0;}例2、阅读程序，写出程序的运行结果。运行程序，输入：10056输出：15655783025785//p2-7-3#include<iostream>usingnamespacestd;int

a,b;intmain(){ a=b=5;

cout<<a<<''<<b<<endl; (a=b)=10;

cout<<a<<''<<b<<endl; (a+=b)=20;

cout<<a<<''<<b<<endl; return0;}例3、阅读程序，写出程序的运行结果。运行程序，输出：55105205//p2-7-4#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){

intj=10，k=1000;

int

i=(k+1,j+100,999+j);

cout<<i<<endl;return0;}例4、阅读程序，写出程序的运行结果。运行程序，输出：1009。

给i赋值的语句中赋值号右边的括号是必须要加的，因为逗号运算符的优先级低于赋值号的优先级。实践巩固第8课复合运算符学习目标理解并学会使用C++中的复合运算符。在C++中，复合运算符实际上是赋值语句的一种缩写形式，使得修改变量值的操作更加简洁。自加运算符和自减运算符自加运算符“++”有两种写法，即i++或者++i。在单独使用时，其作用相同，都相当于i=i+1。自减运算符“--”也有两种写法，即i--或者--i。例如：int

a,b=5;b++;//b的值变为6++b;//b的值变为7a=b++;//a的值为7，b的值变为8a=++b;//b的值变为9，a的值也为9//p2-8-1#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){

int

i=3,j;j=++i;

cout<<j<<i<<endl;j=i++;

cout<<j<<i<<endl;return0;}例1、阅读程序，写出程序的运行结果。运行程序，输出：44452.复合算术赋值复合算术赋值，如+=、-=、*=、/=、%=。复合算术赋值运算的优点是程序更精炼，编译效率高。

int

a,b;a=b=5;//a的值为5，b的值为5a+=b;//a的值为10，相当于a=a+ba-=b;//a的值为5，相当于a=a-ba*=b;//a的值为25，相当于a=a*ba/=b;//a的值为5，相当于a=a/ba%=b;//a的值为0，相当于a=a%b

需要注意的是，“a*=b+8”等价于“a=a*(b+8)”。复合算术赋值运算的优点是程序更精炼、编译效率高。//p2-8-3#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){

inta=10,b,c,t=0,s=100;a+=20;c=b*=b=a;(s/=c)%=a;t+=(a+b)*c;

cout<<a<<''<<b<<''<<c<<''<<s<<''<<t<<endl;return0;}例3、阅读程序，写出程序的运行结果。运行程序，输出：309009000837000实践巩固第9课运算规则学习目标1.掌握C++的运算规则（优先级和结合性）。2.掌握数据类型的自动转换和强制转换。在C++中，整型数据和实型数据可以混合运算，字符型数据可以和整型数据通用。但是，在具体计算时，编译系统会自动将不同类型的数据转换成同一类型，再进行运算，称为数据类型的“自动转换”。C++语言还规定了运算符的优先级和结合性。在表达式求值时，先按运算符的优先级别高低次序执行，例如先乘除后加减。如果一个运算对象两侧的运算符的优先级别相同，如a-b+c,则按规定的“结合方向”处理。算术运算符的结合方向为“先左后右”，又称之为“左结合性”。有些运算符的结合方向为“自右向左”，即右结合性，例如赋值运算符。在赋值运算中，赋值号两边数据的类型不同时，赋值号右边量或者表达式值的类型将自动转换为左边量的类型。在C++中，除了“自动转换”外，还可以“强制类型转换”。格式为：(类型名)(表达式)(类型名)变量例如：(double)a将a强制转换成double型(int)(x+y)将x+y的值强制转换为int型(float)(4%3)将4%3的值强制转换成float型//p2-9-1#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){floatpi=3.14159;

int

s,r=4;s=r*r*pi;

cout<<s<<endl;return0;}例1、阅读并上机调试程序，观察运行结果，体会赋值语句中的自动类型转换。运行程序，输出：50//p2-9-2#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){

intx;floata=15.75;doubleb=323.01;

cout<<(int)a<<endl;

cout<<(int)(b+0.5)%10<<endl;

cout<<(int)b%(int)a+1<<endl;return0;}例2、阅读并上机调试程序，观察运行结果，体会强制类型转换的应用。运行程序，输出：1539实践巩固第10课格式控制学习目标1.了解C++的格式控制。2.学会scanf和printf函数的使用。3.知晓scanf、printf与cin、cout的区别。C++语言兼容C语言中的基本语句语法。scanf和printf是C语言中的输入输出函数（语句），在C++语言环境中也可以使用。

“f”是format(格式)之意，就是要按照指定的格式输入输出值，所以，又称为格式输入输出函数。

对于大数据的输入输出，使用scanf和printf，比C++中的输入输出流语句（cin和cout）效率更高、速度更快。

scanf和printf是标准库函数，使用前需要加上cstdio头文件。1.printf函数printf函数的格式为：printf（格式控制字符串，输出列表）;使用说明1）输出整数形式可以用%d或%md，m为指定的输出字符的宽度，输出数据右对齐。2）输出长整型可以用%ld，一个int型数据可以用%d或%ld格式输出。3）输出字符串用%s，如“printf（“%s”，“hello”）；”。4）“%ms”，输出的字符串占m列，如字符串本身长度大于m，则突破m的限制，将字符串全部输出；若串的长度小于m，则左补空格。使用说明5）“%-ms”，若串长小于m，则在m列范围内，字符串向左靠，右补空格。6）“%m.ns”，输出占m列，但只取字符串中左端n个字符。这n个字符输出在m列的右侧，左补空格。7）“%-m.ns”，m、n含义同上，n个字符输出在m列范围的左侧，右补空格，如果n>m，则m自动取n值，即保证n个字符正常输出。8）“%m.nf”，输出浮点数，占m列，其中有n位小数，如果数值长度小于m，则左补空格。9）“%-m.nf”，同上，只是使输出的数值向左端靠齐，右端补空格。例1、阅读并上机调试程序，体会printf

函数的使用。//p2-10-1#include<cstdio>usingnamespacestd;intmain(){

printf(“%d”,1);//输出1

printf(“%o”,8);//输出10

printf(“%x”,17);//输出11

printf(“%u”,12);//输出12

printf(“%c”,49);//输出1

printf(“%s”,”1ab11”);//输出1ab11

printf(“%f”,0.14);//输出0.140000

printf(“%e”,0.1);//输出1.000000e-001

printf(“%lld”,21473648);//输出21473648}2.scanf函数scanf

函数的格式为：scanf（格式控制字符串,地址表列）;scanf

的作用是输入指定形式的数据