C++面向对象程序设计双语教程（第3版）-参考答案 刘嘉敏 【ch02】Basic Failities - Shifting from C to C++ Programs

Chapter2BasicFacilities—ShjftingfromCtoC++ProgramsAnswerthefollowingquestions:1-5bdcad 6.a2.Readthefollowingprogramandcompleteit:略。3.Writeouttheoutputofthefollowingprograms.（1）9;100x[某个地址]；0x[某个地址]（2）mySpace::a=5yourSpace::b=98.3（3）略。4.Writeafunctionthatswapstwointegernumbersandtwodoublefloatingpointnumbers.Hint:usingreferenceandpointerastheparameters.当涉及到交换两个整数和两个双浮点数时，我们可以定义一个函数，接受四个参数，即两个整数和两个双浮点数的引用或指针。下面是一个示例函数的实现：```cpp#include<iostream>voidswap(int&a,int&b,double*c,double*d){inttemp=a;a=b;b=temp;doubletemp1=*c;*c=*d;*d=temp1;}intmain(){intnum1=10;intnum2=20;doubledec1=1.5;doubledec2=2.5;std::cout<<\Beforeswapping:\<<std::endl;std::cout<<um1=\<<num1<<\num2=\<<num2<<std::endl;std::cout<<\dec1=\<<dec1<<\dec2=\<<dec2<<std::endl;swap(num1,num2,&dec1,&dec2);std::cout<<Afterswapping:\<<std::endl;std::cout<<um1=\<<num1<<\num2=\<<num2<<std::endl;std::cout<<\dec1=\<<dec1<<\dec2=\<<dec2<<std::endl;return0;}```在上面的示例中，我们定义了一个`swap`函数，接受两个整数的引用（`int&`类型），以及两个双浮点数的指针（`double*`类型）。在函数内部，我们使用一个临时变量来交换整数的值，并使用指针来交换双浮点数的值。在`main`函数中，我们声明了两个整数`num1`和`num2`，以及两个双浮点数`dec1`和`dec2`。然后，我们调用了`swap`函数，并传递这些变量的地址作为参数。最后，我们输出交换后的值，以验证交换是否成功。请注意，通过使用引用（`int&`）和指针（`double*`），我们可以直接修改原始变量的值，而不创建副本。这样可以节省内存，并且函数内的修改会反映在`main`函数中。5.Writeaprogramthathasthreeoverloadingfunctionsdisplaytoproducetheiroutputs.Thefirstfunctionreturnsadoubletype.Thesecondfunctionreturnsaninttype.Thethirdfunctionreturnsachartype.以下是一个示例程序，展示了三个重载函数和它们的输出：```cpp#include<iostream>//重载函数1：返回双重类型doubledisplay(doublenum){std::cout<<\双重类型函数被调用，输入参数为:\<<num<<std::endl;returnnum;}//重载函数2：返回int类型intdisplay(intnum){std::cout<<\int类型函数被调用，输入参数为:\<<num<<std::endl;returnnum;}//重载函数3：返回字符类型chardisplay(charch){std::cout<<\字符类型函数被调用，输入参数为:\<<ch<<std::endl;returnch;}intmain(){doubledoubleNum=3.14;intintNum=42;charcharacter='A';//调用重载函数1doubledoubleResult=display(doubleNum);std::cout<<\双重类型函数的返回值为:\<<doubleResult<<std::endl;//调用重载函数2intintResult=display(intNum);std::cout<<\int类型函数的返回值为:\<<intResult<<std::endl;//调用重载函数3charcharResult=display(character);std::cout<<\字符类型函数的返回值为:\<<charResult<<std::endl;return0;}```运行上述程序，将输出如下：```双重类型函数被调用，输入参数为:3.14双重类型函数的返回值为:3.14int类型函数被调用，输入参数为:42int类型函数的返回值为:42字符类型函数被调用，输入参数为:A字符类型函数的返回值为:A```这是一个简单的示例，展示了如何通过重载函数实现不同类型参数的输出。你可以根据需要自定义这些函数，并根据实际情况返回不同类型的值。6.Writeafunctiontbattakesanintegervalueandreturnsthenumberwithitsdigitsreversed.Forexample,giventhenumber1234,thefunctionshouldreturn4321.以下是一个将整数反转的函数示例：```pythondefreverse_num(num):#将整数转换为字符串并进行反转reversed_str=str(num)[::-1]#将反转后的字符串转换为整数reversed_num=int(reversed_str)returnreversed_num```你可以使用这个函数来反转一个整数，例如：```pythonnum=1234reversed_num=reverse_num(num)print(reversed_num)```输出结果将会是4321。7.WriteafunctionqualityPointsthatiputsastudent'saverageandareturningvalue--4ifastudent'saverageis90-100,3iftheaverageis80-89;2iftheaverageis70-79,1iftheaverageis60-69,and0iftheaverageislowerthan60.下面是一个实现你描述的功能的函数代码：```pythondef等级评定(平均值):if平均值>=90and平均值<=100:return\学生的平均值是A\elif平均值>=80and平均值<=89:return\学生的平均值是B\elif平均值>=70and平均值<=79:return\学生的平均值是C\elif平均值>=60and平均值<=69:return\学生的平均值是D\else:return\学生的平值是F\```你可以将以上代码复制到一个Python编译器或脚本中，并且传入平均值进行测试。示例用法：```pythonprint(等级评定(95))#输出:学生的平均值是Aprint(等级评定(83))#输出:学生的平均值是Bprint(等级评定(75))#输出:学生的平均值是Cprint(等级评定(64))#输出:学生的平均值是Dprint(等级评定(55))#输出:学生的平均值是F```8.Writeafunctionthatfindsthemaximumandminimumvaluesofanarray.```pythondeffind_max_min(arr):ifnotarr:returnNone#初始化最大值和最小值为数组的第一个元素max_val=arr[0]min_val=arr[0]#遍历数组，更新最大值和最小值fornuminarr:ifnum>max_val:max_val=numifnum<min_val:min_val=numreturnmax_val,min_val```以上代码中，我们首先检查数组是否为空，若为空则返回None。然后我们初始化最大值和最小值为数组的第一个元素。接着遍历数组中的每个元素，如果遇到比当前的最大值大的数，就更新最大值；如果遇到比当前的最小值小的数，就更新最小值。最后返回找到的最大值和最小值。你可以调用这个函数并传入你想要查找的数组，例如：```pythonarray=[3,9,2,6,1,8]max_val,min_val=find_max_min(array)print(\最大值：\max_val)print(\最小值：\min_val)```输出将会是：```最大值：9最小值：1```9.WriteafunctionintegerPower(base,exponent)thatreturnsthevalueofbasexponr.Forexample,integerPower(3,4)=3*3*3*3.Assumetheexponentisapositive,nonzerointegerandthatbaseisaninteger.(Donotuseanymathlibraryfunction)```pythondefsum_of_numbers(numbers):sum_positive=0sum_negative=0fornuminnumbers:ifnum>=0:sum_positive+=numelse:sum_negative+=numreturnsum_positive,sum_negative#测试函数numbers=[1,-2,3,-4,5,6,-7,8,9,-10]positive_sum,negative_sum=sum_of_numbers(numbers)print(\数字之和（>=0）:\positive_sum)print(\数字之和（<0）:\negative_sum)```10.Writeafunctionthatinputs10integernumbersandoutputsthesumofnumbers(>=0)andthesumofnumbers(<0).```pythondefsum_of_numbers(numbers):sum_positive=0sum_negative=0fornuminnumbers:ifnum>=0:sum_positive+=numelse:sum_negative+=numreturnsum_positive,sum_negative#测试函数numbers=[-4,6,2,-8,10,-3,5,7,-1,9]positive_sum,negative_sum=sum_of_numbers(numbers)print(\大于等于0的数字之和:\positive_sum)print(\小于0的数字之和:\negative_sum)```运行结果：```大于等于0的数字之和:39小于0的数字之和:-16```这个函数会遍历输入的10个整数，将于等于0的数字累加到`sum_positive`变量中，将小于0的数字累加到`sum_negative`变量中。最后，函数返回这两个和。11.Writeafunctiontocalculatethecalorieoflunch.Theuserinputsthreelines.Eachlinehasacharacter(Misformeat,Visforvegetable,Disfordessert)andacalorievaluc.Theprogramoutputsthetotalcalorievalueoflunch.```pythondefcalculate_calories():total_calories=0for_inrange(3):line=input(\请输入字符和卡路里值（M/V/D卡路里）：\line=line.split()character=line[0]calories=int(line[1])total_calories+=caloriesprint(\午餐的总卡路里值：\total_calories)calculate_calories()```请注意，这个例子假设用户将会依次输入三行信息，并且每一行都包含一个字符和一个卡路里值，中间用空格隔开。函数会依次读取每一行的信息，并将卡路里值累加到总卡路里值中，最后输出总卡路里值。12.Accordingtotheinputstring,countthenumberofdigitandalphabetandoutputthem.```pythondefcount_digits_and_letters(input_str):digit_count=0letter_count=0forcharininput_str:ifchar.isdigit():digit_count+=1elifchar.isalpha():letter_count+=1returndigit_count,letter_count#测试代码input_string=\HelloWorld123\digit_count,letter_count=count_digits_and_letters(input_string)print(\数字的数量：\digit_count)print(\字母的数量：\letter_count)```这段代码会输出以下结果：```数字的数量：3字母的数量：10```请注意，这个代码假设输入字符串只包含数字和字母，并且只计算ASCII字符。如果输入字符串中包含其他字符，例如标点符号、空格或特殊字符，它们将被忽略。13.Writeafunctiontosolverootsofax2+bx+c=0equation.Hint:fordifferenta,bandc,theequationmayhave0,1or2roots.Youmaydefineafunctionasfollows:intsolving(doublea,doubleb,doublec,doublc&x1,double&x2)whereparametersx1andx2aretheroots.Thercturningvalueofthefunctionisthenumberofroots.以下是一个求解一元二次方程的根的函数：```pythonimportmathdefsolve_quadratic_equation(a,b,c):#计算判别式discriminant=b**2-4*a*c#判断根的数量ifdiscriminant>0:#有两个实根x1=(-b+math.sqrt(discriminant))/(2*a)x2=(-b-math.sqrt(discriminant))/(2*a)return2,x1,x2elifdiscriminant==0:#只有一个实根x1=-b/(2*a)return1,x1,Noneelse:#没有实根return0,None,None#测试a=2b=-5c=-3root_count,x1,x2=solve_quadratic_equation(a,b,c)print(\根的数量：\root_count)ifroot_count>0:print(\根1：\x1)ifroot_count>1:print(\根2：\x2)```以上函数使用判别式确定根的情况，返回根的数量以及根的数值（如果有的话）。若根数大于0，则会打印根的值。14.Writeaprogramthatplaysthegame“guessthenumber?asfollows.Yourprogramchoosesthenumbertobeguessedbyselectinganintegerrandomlyintherange1to1000.Theprogramthendisplaysthefollowing:“Ihaveanumberbetween1and1000.Canyouguessmynumber?Pleasetypeyournumber:”Theplayerthentypesaguess.Theprogramrespondswithoneofthefollowingaftereveryguess:(1)Bingo!Youguessedthenumber.(2)Toohigh.Tryagain...(3)Too1ow.Tryagain....Andtheprogramcountsthenumb