5C++第五章习题解答文档格式.docx
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(4)常量指针
(5)不能通过该指针修改对象
(6)const放在类型说明之前
5.1.7数组名在表达式中被自动转换为指向
(1)的指针常量,数组名是地址,但数组名中放的地址是
(2),所以数组名(3)。
这样数组名可以由(4)来代替,C++这样做使用时十分方便,但丢失了数组的另一要素(5),数组名是指向数组(6)的指针,而不是指向数组(7)的。
编译器按数组定义的大小分配内存,但运行时对(8)不加检测,这会带来无法预知的严重错误。
(1)数组第一个元素
(2)不可改变的
(3)称指针常量
(4)指针
(5)数组元素的数量
(6)元素
(7)整体
(8)对数组的边界不加检测
5.1.8有一个三维数组:
intz3d[2][3][4];
给出指向三维数组第i行第j列第k页元素的指针的三种表达方式
(1),
(2),(3)。
再给出这些元素的三种表达方式(4),(5),(6)。
(1)z3d[i][j]+k或&
z3d[i][j][k]
(2)*(z3d[i]+j)+k
(3)*(*(z3d+i)+j)+k
(4)z3d[i][j][k]或*(z3d[i][j]+k)
(5)*(*(z3d[i]+j)+k)
(6)*(*(*(z3d+i)+j)+k)
5.2简答题
5.2.1物理上,C++是怎样访问数组元素的?
请对访问方法作简单介绍。
答:
物理上,C++语言的下标运算符[]是以指针作为操作数的,a[i]被编译系统解释为*(a+i),即表示为a所指(固定不可变)元素向后第i个元素。
无论我们是以下标方式或指针方式存取数组元素时,系统都是转换为指针方法实现。
这样做对多维数组尤其方便。
5.2.2什么是回溯算法?
回溯法是对枚举法的一种改进。
回溯法的基本思想是,通过对问题的分析找出解决问题的线索,先在一个局部上找出满足问题条件的局部的解,然后逐步由局部解向整个问题的解的方向试探,若试探成功就得到问题的解,试探失败逐步向后退,改变局部解再向前试探。
回溯法能避免枚举法的许多不必要的搜索,使问题比较快地得到解决。
5.2.3用数组名作为函数的参数时,可否加上数组的长度?
如果需要加则怎样加?
为什么?
被调函数中作为形式参数的一维数组不需要说明长度,即使说明了大小也不起作用,因为C++只传递数组首地址,而对数组边界不加检查。
5.2.4需要编写一个对多维数组通用的算法(即各维的大小未定),怎样才能把实参多维数组的信息全部传递到函数中去?
最佳方法是用函数模板,多维数组用模板类型参数传递,各维的大小作为参数传递。
也可以用一维数组加各维的大小都作为参数传递。
5.2.5解释运算符“*”和“&
”的作用,运算符“.”和“->
”的作用。
在应用指针变量时,“*”是间接引用(dereference)运算符,作用于一个指针类型的变量,访问该指针所指向的内存数据。
因结果是内存中可寻址的数据。
“&
”是取地址运算符,作用于内存中一个可寻址的数据(如:
变量,对象和数组元素等等),操作的结果是获得该数据的地址。
运算符“.”和“->
”是成员访问运算符(MemberAccessOprator)。
在对象或结构外部去访问公有的数据成员或函数成员时,是在对象名后加“.”(点操作符),再加成员函数名或函数名就可以了。
但是这些成员必须是公有的成员,只有公有成员才能在对象的外面对它进行访问。
当用指向对象和结构变量的指针访问其公有成员时,则只要在指针变量名后加“->
”(箭头操作符),再加公有成员名就可以了。
5.2.6什么是this指针?
简述它的作用。
当我们在对象的外部访问该对象的公有成员时,必须指明是哪一个对象。
但是当我们用对象的成员函数来访问本对象的成员时,在成员函数中只要给出成员名就可以实现对该对象成员的访问。
但同一个类创建的多个对象共用同一份成员函数的拷贝。
既然是同一份拷贝,那么成员函数又怎么知道是取哪一个对象的成员数据呢?
其实每一个对象有一个隐藏的this指针,它始终指向该对象,并将该指针作为一个参数自动传递给该成员函数。
这就是说,成员操作符总是要使用的,只不过在对象内是隐式的,即在对象内省略了this指针。
5.2.7指针变量与整型量的加减运算代表什么意义?
指针变量与整型量的加减表示移动指针,以指向当前目标前面或后面的若干个位置的目标。
指针与整型量i的加减等于指针值(地址)与i*sizeof(目标类型)积的加减,得出新的地址。
5.2.8设a为数组名,那么a++是否合法?
非法。
因为a是指针常量。
5.2.9指针作为函数的参数时,它传递的是什么?
实参要用什么?
而使用引用时实参要用什么?
何时只能用指针而不能用引用?
是地址,是指针所指向的变量或对象的内存首地址,在物理上讲我们传的是指针的值,与传其它变量是没有差异的,函数获得的是另一个变量的地址,在逻辑上讲我们是把另一个变量的地址传过去了,可以看作传地址。
实参要用变量或对象的地址。
而使用引用时实参要用变量或对象本身。
实参为数组时,只能用指针而不能用引用,因为数组的引用不存在。
5.2.10指针作为函数的返回值时,应该注意什么?
指针指向的数据的生命期必须不仅仅在函数域中,函数消亡后,数据仍然存在。
如果返回的指针,它所指的变量或对象已消亡,则该返回值无意义,这一点必须十分小心。
总之直接使用指针不管是作为参数还是返回值,都要注意安全性。
5.2.11设有语句
char*ps=”It’sabook.”;
是否建立了一个字符串,并把”it’sabook.”作为其初值?
随后又有语句:
*ps=”It’sacar”;
这又代表什么?
是否正确。
没有建立字符串,只是让ps指向一个放在代码区中的特殊字符串,而该字符串所在内存是不可写的。
后一条语句要求把字符串赋给不可写的字符串空间是错的。
二、编程与综合练习题
5.3打印杨辉三角形(10行)。
使用二维数组并利用每个系数等于其肩上两系数之和。
解:
好的算法无特例,二维数组共用11列,第1列全0,方便计算
#include<
iostream>
usingnamespacestd;
intmain(){
inta[10][11]={0,1},i,j;
//初始化时写好第1行,其余各行全0
for(i=1;
i<
10;
i++)//为了全部算法无特例,共用11列,第1列全0,方便计算
for(j=1;
j<
=i+1;
j++)a[i][j]=a[i-1][j-1]+a[i-1][j];
for(i=0;
i++){
j++)cout<
<
a[i][j]<
'
\t'
;
cout<
endl;
}
return0;
}
5.4将[例5.5]改用一维数组,附加行、列参数,实现通用算法。
用一维数组,附加行、列参数,实现通用算法难度大。
#include<
iomanip>
voidinverse(int[],int[],int,int);
//注意数组最高维可缺省,例5.5因初学未省
voidmulti(int[],int[],int[],int,int,int);
voidoutput(int[],int,int);
intmiddle[6*3],result[6*4];
//注意写作6*3等可清楚看出矩阵的行列
intmatrix1[3*6]={8,10,12,23,1,3,5,7,9,2,4,6,34,45,56,2,4,6};
intmatrix2[3*4]={3,2,1,0,-1,-2,9,8,7,6,5,4};
output(matrix1,3,6);
inverse(matrix1,middle,3,6);
output(middle,6,3);
output(matrix2,3,4);
multi(middle,matrix2,result,6,3,4);
output(result,6,4);
voidinverse(intmatrix1_1[],intmiddle_1[],inta,intb){
inti,j;
for(i=0;
a;
i++)
for(j=0;
b;
j++)
middle_1[i+j*a]=matrix1_1[i*b+j];
return;
voidmulti(intmiddle_1[],intmatrix2_1[],intresult_1[],inta,intb,intc){
inti,j,k;
c;
j++){
result_1[i*c+j]=0;
for(k=0;
k<
k++)
result_1[i*c+j]+=middle_1[i*b+k]*matrix2_1[k*c+j];
voidoutput(intmax_1[],inta,intb){
for(inti=0;
for(intj=0;
cout<
setw(4)<
max_1[i*b+j]<
"
"
cout<
\n'
5.5编写函数intatoi(chars[]),将字符串s转化为整型数返回。
注意负数处理方法。
用指针处理字符串非常方便。
使用符号位来处理负数。
intatoi(chars[]){
inttemp=0,f=1,i=0;
while(s[i]!
='
\0'
&
s[i]!
-'
(s[i]<
0'
||s[i]>
9'
))i++;
//去除串前部无效字符
if(s[i]=='
){//读负号
f=-1;
i++;
if(s[i]<
)cout<
error!
//串非法时,输出提示,返回0
while(s[i]>
s[i]<
){//转换数字串
temp=temp*10+s[i]-48;
returnf*temp;
charnum[20];
cin.getline(num,19);
atoi(num)<
5.6有如下定义:
intival=60021;
int*ip;
double*dp;
下面哪些赋值非法或可能带来错误,并加以讨论。
ival=*ip;
ival=ip;
*ip=ival;
ip=ival;
*ip=&
ival;
ip=&
dp=ip;
dp=*ip;
*dp=*ip;
错,未确定指针ip初值,用随机内存地址中的数据给ival赋值是危险的。
但语法对。
ival=ip;
错,赋值类型错,指针型不能赋给整型。
*ip=ival;
错,未确定指针ip初值,用ival给随机内存赋值是危险的。
ip=ival;
错,赋值类型错,整型不能赋给指针型。
*ip=&
错,赋值类型错,地址(指针型)不能赋给整型。
对,地址赋给指针型。
dp=ip;
错,整型指针不能赋给双精度指针。
dp=*ip;
*dp=*ip;
对,赋值类型转换
5.7编程定义一个整型、一个双精度型、一个字符型的指针,并赋初值,然后显示各指针所指目标的值与地址,各指针的值与指针本身的地址及各指针所占字节数(长度)。
*其中地址用十六进制显示。
注意:
字符指针输出是字符串,必须强制转换为无类型指针
int*ip,ival=100;
double*dp,dval=99.9;
char*cp,cval='
A'
ip=&
dp=&
dval;
cp=&
cval;
*ip<
sizeof(*ip)<
*dp<
sizeof(*dp)<
*cp<
(void*)&
sizeof(*cp)<
//字符指针输出是字符串,必须强制转换为无类型指针
//输出A开头的字符串
ip<
sizeof(ip)<
dp<
sizeof(dp)<
(void*)cp<
cp<
sizeof(cp)<
一个典型的运行结果:
变量
内容
首地址
长度(字节)
cval
‘A’
0x0012ff64
1
cp
0x0012ff68
4
dval
99.9
0x0012ff6c
8
dp
0x0012ff74
ival
100
0x0012ff78
ip
0x0012ff7c
内存分配解释:
速度优化时通常以字(4字节)为单位(开始地址可被4整除)给变量安排内存。
cval仅用一个字节,也安排了4个字节。
5.8分别编写下列字符串处理函数
(1)char*strcat1(char*s,constchar*ct);
将串ct接到串s的后面,形成一个长串。
【例6.7】以数组为参数,现用指针为参数。
(2)intstrlen1(constchar*s);
求字符串长度的函数,返回串长(不包括串结束符)。
(3)char*reverse(char*);
反置字符串s,即可将“break”成为“kaerb”。
(4)char*strchr(constchar*cs,charc);
查找字符c在串cs中第一次出现的位置,返回指向该字符的指针,若没有出现则返回NULL。
(5)char*strstr(constchar*cs1,constchar*cs2);
返回串cs2作为子串在cs1中第一次出现的位置,若没有出现则返回NULL。
为了函数的通用性,有些可不要返回值的函数,也保留返回值。
反置字符串函数,从串两头的指针同时向中间移动,重合或交错时停止。
查找子串,先找子串的第一个字符,再核对子串其他字符。
查找子串函数是比较难的。
查找分两重循环,第1重主串与子串第1个字符比较,当顺序找到主串中有字符与子串第1个字符相符时,进入第2重循环对所有字符进行比较,比较时要借助工作变量,成功则返回子串所在位置,本轮失败,则主串后移一个字符,回到第1重循环。
在使用++运算符时一定要单用,如本例中:
while(*temp==*temp1&
*temp1){temp++;
temp1++;
};
if(*temp1==0)return(char*)cs1;
千万不可简化为:
while(*temp++==*temp1++&
*temp1);
这里有微妙的差异,主串与子串最后一个字符不同也认为子串找到了。
char*strcat1(char*s,constchar*ct){
char*st=s;
while(*s)s++;
//*s作为条件,等效*s!
=0
while(*s++=*ct++);
returnst;
intstrlen1(constchar*s){
inti=0;
while(*s++)i++;
returni;
char*reverse(char*s){
chartemp,*temp1=s,*temp2=s;
while(*temp2)temp2++;
temp2--;
//指针移回串尾
while(temp2-temp1>
0){//注意此处,从串两头的指针同时向中间移动,重合或交错时停止
temp=*temp1;
*temp1=*temp2;
*temp2=temp;
temp1++;
temp2--;
returns;
char*strchr(constchar*cs,charc){
while(*cs!
=c&
*cs)cs++;
if(*cs==0)cs=NULL;
//未找到返回NALL
return(char*)cs;
char*strstr(constchar*cs1,constchar*cs2){
char*temp,*temp1;
while(*cs1){//只要主串还有字符未查,则继续
while(*cs1!
=*cs2&
*cs1)cs1++;
//与子串第1个字符不符,主串查找位置后移一个字符
//找到主串含有子串的第一个字符,或主串查完停止
if(*cs1){//主串含有子串的第一个字符,核对子串全部字符
temp=(char*)cs1;
temp1=(char*)cs2;
while(*temp==*temp1&
if(*temp1==0)return(char*)cs1;
//找到子串返回
elsecs1++;
//本轮未找到,主串查找位置后移一个字符
}
returnNULL;
//返回NALL
chara[40]="
束明"
charb[20]="
是东南大学学生"
charc[40]="
SoutheastUniversity"
char*cp;
a<
b<
strcat1(a,b);
字符串连接后:
//打印字符数组a
字符串长度为:
strlen1(a)<
c<
cp=strchr(c,'
U'
);
if(cp==NULL)cout<
未找到"
elsecout<
//找到输出由该字符开始的剩余串
reverse(c)<
cp=strstr(a,"
是"
if(cp!
=NULL)cout<
//找到输出由该字符串开始的剩余串
大学生"
5.9使用递归和非递归的两种方法编写函数
char*itoa(intn,char*string);
将整数n转换为十进制表示的字符串。
(在非递归方法中,可使用reverse()函数。
)
递归方法分析。
难度大,可用图解法:
每次调用除以10,以去除最后一位,以n=3657为例。
由此图可见,由string指向应填入的字符数组的相应位置。
由调用的最底层开始,回归时填入,每次回归,指针后移一位,由此得
char*itoal(intn,char*string){
if(n/10)string=itoal(n/10,string);
*string++=n%10+48;
//字符,ASCII码
returnstring;
考虑,数字串结束符和负数,得完整的函数。
char*itoal(intn,char*string){
if(n<
0){