计算与人工智能概论-问题求解、科学计算与AI应用方法 习题及答案 第6章参考答案

编写一个程序，要求用户输入5个整数，然后将它们保存在一维数组中，并计算数组的平均值。#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){constintN=5;intarr[N];doublesum=0.0;cout<<"请输入5个整数:";for(inti=0;i<N;i++){cin>>arr[i];sum+=arr[i];}doubleaverage=sum/N;cout<<"平均值为:"<<average<<endl;return0;}编写一个程序，生成一个包含10个随机整数的一维数组，然后找出数组中的最大值和最小值。#include<iostream>#include<cstdlib>//用于rand()和srand()#include<ctime>//用于time()usingnamespacestd;intmain(){constintN=10;intarr[N];//设置随机种子，使每次运行产生不同的随机数srand(static_cast<unsignedint>(time(0)));//生成10个随机整数（范围：0~999）cout<<"生成的随机数组为:";for(inti=0;i<N;i++){arr[i]=rand()%1000;//生成[0,999]范围内的整数cout<<arr[i]<<"";}cout<<endl;//初始化最大值和最小值为第一个元素intmaxVal=arr[0];intminVal=arr[0];//遍历数组，找出最大值和最小值for(inti=1;i<N;i++){if(arr[i]>maxVal){maxVal=arr[i];}if(arr[i]<minVal){minVal=arr[i];}}cout<<"最大值:"<<maxVal<<endl;cout<<"最小值:"<<minVal<<endl;return0;}编写一个程序，输入一个字符串，然后将字符串中的每个字符存储在一个字符数组中，并逆序输出数组中的字符。#include<iostream>#include<cstring>//用于strlen()usingnamespacestd;intmain(){constintMAX_LEN=1000;//定义最大字符串长度charstr[MAX_LEN];cout<<"请输入一个字符串:";cin.getline(str,MAX_LEN);//可读取含空格的整行输入intlen=strlen(str);//获取字符串实际长度（不含'\0'）cout<<"逆序输出为:";//从最后一个字符开始，向前遍历到第一个字符for(inti=len-1;i>=0;i--){cout<<str[i];}cout<<endl;return0;}编写一个计算阶乘的函数factorial()，使用递归和一维数组实现。#include<iostream>usingnamespacestd;constintMAX_N=21;//20!是longlong能表示的最大阶乘longlongmemo[MAX_N];//记忆化数组，memo[i]存储i!//初始化记忆化数组voidinitMemo(){for(inti=0;i<MAX_N;i++){memo[i]=-1;//-1表示尚未计算}}//递归阶乘函数（带记忆化）longlongfactorial(intn){if(n<0)return-1;//阶乘未定义于负数if(n==0||n==1){memo[n]=1;return1;}//如果已经计算过，直接返回if(memo[n]!=-1){returnmemo[n];}//否则递归计算并存储结果memo[n]=n*factorial(n-1);returnmemo[n];}intmain(){initMemo();//初始化记忆数组intn;cout<<"请输入一个非负整数n(0<=n<=20):";cin>>n;if(n<0||n>=MAX_N){cout<<"输入超出范围！"<<endl;return1;}cout<<n<<"!="<<factorial(n)<<endl;return0;}编写一个程序，使用二维数组表示一个3×3的九宫格，要求用户输入九个整数来填充该九宫格，并判断是否形成了一个数独。#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){constintN=3;intgrid[N][N];boolused[10]={false};//used[i]表示数字i是否已出现（索引1~9）cout<<"请输入9个整数（1~9），按行填充3x3九宫格："<<endl;for(inti=0;i<N;i++){for(intj=0;j<N;j++){cin>>grid[i][j];}}//检查每个数字是否在1~9范围内，并记录是否重复boolisValid=true;for(inti=0;i<N;i++){for(intj=0;j<N;j++){intnum=grid[i][j];if(num<1||num>9){isValid=false;break;}if(used[num]){//已出现过isValid=false;break;}used[num]=true;}if(!isValid)break;}if(isValid){cout<<"Yes"<<endl;//是有效数独（1-9不重复）}else{cout<<"No"<<endl;}return0;}编写一个程序，输入一个字符串，然后统计字符串中每个字符出现的次数，并将结果保存在一个一维数组中。#include<iostream>#include<cstring>usingnamespacestd;intmain(){constintMAX_LEN=1000;//输入字符串最大长度constintASCII_SIZE=128;//标准ASCII字符范围(0~127)charstr[MAX_LEN];intcount[ASCII_SIZE]={0};//初始化计数数组为0cout<<"请输入一个字符串:";cin.getline(str,MAX_LEN);//支持含空格的输入//遍历字符串，统计每个字符出现次数for(inti=0;i<strlen(str);i++){unsignedcharch=str[i];//转为unsigned避免负索引if(ch<ASCII_SIZE){count[ch]++;}}//输出统计结果（只输出出现过的字符）cout<<"字符出现次数统计："<<endl;for(inti=0;i<ASCII_SIZE;i++){if(count[i]>0){if(i==''){cout<<"'空格':"<<count[i]<<"次"<<endl;}elseif(i=='\t'){cout<<"'制表符':"<<count[i]<<"次"<<endl;}elseif(i=='\n'){cout<<"'换行符':"<<count[i]<<"次"<<endl;}else{cout<<"'"<<static_cast<char>(i)<<"':"<<count[i]<<"次"<<endl;}}}return0;}编写一个程序，实现两个一维数组的元素对应位置的相加，并将结果存储在第三个一维数组中。#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){constintN=5;//数组大小（可根据需要修改）intarr1[N],arr2[N],result[N];//输入第一个数组cout<<"请输入第一个数组的"<<N<<"个整数:";for(inti=0;i<N;i++){cin>>arr1[i];}//输入第二个数组cout<<"请输入第二个数组的"<<N<<"个整数:";for(inti=0;i<N;i++){cin>>arr2[i];}//对应位置相加，结果存入result数组for(inti=0;i<N;i++){result[i]=arr1[i]+arr2[i];}//输出结果数组cout<<"相加结果为:";for(inti=0;i<N;i++){cout<<result[i]<<"";}cout<<endl;return0;}8.编写一个程序，实现矩阵的转置操作，其中矩阵的大小由用户输入。#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){constintN=5;intarr1[N],arr2[N],result[N];cout<<"请输入第一个数组的"<<N<<"个整数:";for(inti=0;i<N;i++){cin>>arr1[i];}cout<<"请输入第二个数组的"<<N<<"个整数:";for(inti=0;i<N;i++){cin>>arr2[i];}for(inti=0;i<N;i++){result[i]=arr1[i]+arr2[i];}cout<<"相加结果为:";for(inti=0;i<N;i++){cout<<result[i]<<"";}cout<<endl;return0;}9.编写一个函数reverseArray()，用于将一个一维数组中的元素逆序排列。#include<iostream>usingnamespacestd;voidreverseArray(intarr[],intn){for(inti=0;i<n/2;i++){inttemp=arr[i];arr[i]=arr[n-1-i];arr[n-1-i]=temp;}}intmain(){constintN=6;intarr[N]={1,2,3,4,5,6};cout<<"原数组:";for(inti=0;i<N;i++){cout<<arr[i]<<"";}reverseArray(arr,N);cout<<"\n逆序后:";for(inti=0;i<N;i++){cout<<arr[i]<<"";}cout<<endl;return0;}10.编写一个函数findElement()，用于在一个一维数组中查找给定的元素，并返回其下标。#include<iostream>usingnamespacestd;intfindElement(intarr[],intn,inttarget){for(inti=0;i<n;i++){if(arr[i]==target){returni;}}return-1;}intmain(){constintN=7;intarr[N]={10,20,30,40,50,60,70};inttarget;cout<<"请输入要查找的元素:";cin>>target;intindex=findElement(arr,N,target);if(index!=-1){cout<<"元素"<<target<<"位于下标"<<index<<endl;}else{cout<<"未找到该元素"<<endl;}return0;}声明一个函数modifyArray()，设计该函数以接收一个一维整型数组作为参数，并将数组中的所有元素值增加1。#include<iostream>usingnamespacestd;voidmodifyArray(intarr[],intn){for(inti=0;i<n;i++){arr[i]+=1;}}intmain(){constintN=5;intarr[N]={1,2,3,4,5};cout<<"修改前:";for(inti=0;i<N;i++){cout<<arr[i]<<"";}modifyArray(arr,N);cout<<"\n修改后:";for(inti=0;i<N;i++){cout<<arr[i]<<"";}cout<<endl;return0;}12.设计一个函数sortArray()，传入一个一维整型数组，并分别使用冒泡排序和选择排序对数组进行升序排序。#include<iostream>usingnamespacestd;voidbubbleSort(intarr[],intn){for(inti=0;i<n-1;i++){for(intj=0;j<n-1-i;j++){if(arr[j]>arr[j+1]){inttemp=arr[j];arr[j]=arr[j+1];arr[j+1]=tem