实验指导书C++程序设计修订蓝色为验收作业.docx
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实验指导书C++程序设计修订蓝色为验收作业
北京邮电大学
计算机科学与技术学院
C＋＋程序设计
实验指导书
宽带网研究中心编著
2007年5月
实验要求
1.实验前必须做好充分预习，写出简要的预习报告。
实验前教师检查学生的预习报告。
2.实验时遵守实验室各项规章制度，不迟到，不做与实验无关的事情，爱护实验设备，保持室内安静。
3.实验结束后，先关闭实验设备，切断电源，并将实验设备恢复原状，整理好实验桌及周围环境卫生。
4.实验结束后，要求撰写实验报告。
目录
实验一简单C＋＋程序设计4
实验二类与对象6
实验三数组与指针8
实验四继承与派生10
实验五多态性11
实验六流式IO12
实验七C＋＋程序设计应用13
实验一简单C＋＋程序设计
一、实验类别：
设计性＋操作性
二、实验目的：
1、熟悉C＋＋编程环境，掌握在Dev-C++开发环境下编写、编译、调试和执行C＋＋程序的方法。
2、掌握C＋＋基本语法、数据类型和程序控制结构，能够编写简单C＋＋程序。
三、实验学时：
4
四、实验组人数：
1
五、实验设备环境：
1、PC计算机一台；
2、Dev-C＋＋开发环境。
六、实验内容和要求：
1、猜价格游戏
编写C++程序完成以下功能：
（1）假定有一件商品，程序用随机数指定该商品的价格（1-1000的整数）；
（2）提示用户猜价格，并输入：
若用户猜的价格比商品价格高或低，对用户作出相应的提示；
（3）直到猜对为止，并给出提示。
（提示及要求：
1，要求使用C++的输入输出方式（cin,cout），不能使用C语言的printf等；2，注意检查输入的合法性）
2、计算N以内的所有素数
编写C++程序完成以下功能：
（1）提示用户输入N；
（2）计算出从2到N之间的所有素数；
（3）将结果保存在一个文本文件中。
3、袋中取球
编写C++程序完成以下功能（使用enum）：
（1）袋子中有red,yellow,blue,white,black五种颜色的球多个；
（2）一次从袋子里取出3个颜色不同的球，有几种取法；
（3）将每种方法的所有取法输出到屏幕上。
4、乘法口诀表
编写C++程序完成以下功能：
（1）输出乘法口诀表；
（2）显示格式如下所示。
1*1=11*2=21*3=3....................1*9=9
2*2=42*3=6....................2*9=18
3*3=9....................3*9=27
..............................
....................
9*9=81
5、最大公约数和最小公倍数
编写C++程序完成以下功能：
（1）提示用户输入两个无符号整数；
（2）计算两者的最大公约数和最小公倍数，并输出。
6、计算Fibonacci级数
fib
（1）=fib
（2）=1
fib（n）=fib（n-1）+fib（n-2）
分别编写递归和非递归的C++程序完成以下功能：
（1）提示用户输入整数n；
（2）fib（n），并输出结果。
7、计算n阶勒让德多项式
编写C++程序完成以下功能：
（1）提示用户输入整数n和实数x；
（2）Pn（x），并输出结果。
实验二类与对象
一、实验类别：
设计性＋操作性
二、实验目的：
1、理解面向对象程序设计的基本思想。
2、掌握面向对象程序设计的重要概念——类和对象。
3、掌握用类分析问题的基本方法，并用C＋＋编程实现。
三、实验学时：
4
四、实验组人数：
1
五、实验设备环境：
1、PC计算机一台；
2、Dev-C＋＋开发环境。
六、实验内容和要求：
1、矩形
编写C++程序完成以下功能：
（1）定义一个Point类，其属性包括点的坐标，提供计算两点之间距离的方法；（要求当用户不输入坐标数据时，能够默认为坐标原点（0，0））
（2）定义一个矩形类，其属性包括左上角和右下角两个点，提供计算面积的方法；
（3）创建一个矩形对象，提示用户输入矩形左上角和右下角的坐标；
（4）计算其面积，并输出；
（5）观察矩形对象以及Point类成员的构造函数与析构函数的调用。
（提示及要求：
1，可通过在构造与析构函数中加入输出提示信息的方式观察相关调用；可以使用system（"pause"）进行程序的暂停；2，能够理解并说明每一次构造与析构函数调用是哪个对象的调用，并观察和解释相关调用顺序及其原因）
2、圆形
编写C++程序完成以下功能：
（1）定义一个Point类，其属性包括点的坐标，提供计算两点之间距离的方法；
（2）定义一个圆形类，其属性包括圆心和半径；
（3）创建两个圆形对象，提示用户输入圆心坐标和半径，判断两个圆是否相交，并输出结果。
3、友元
编写C++程序完成以下功能：
（1）定义一个Boat和Car两个类，他们都具有私有属性——重量；
（2）编写一个函数，计算两者的重量和。
doubleTotalWeight（Boat&b,Car&c）;
4、分数
编写C++程序完成以下功能：
（1）定义一个分数类，他们都具有私用属性——分子和分母；
（2）定义分数类的构造函数和析构函数；
（3）定义方法Set，设置分子和分母；
（4）定义方法print，打印分数，格式如：
2/7；
（5）定义方法value，返回double型的分数值；
（6）定义方法invert,分子和分母交换。
实验三数组与指针
一、实验类别：
设计性＋操作性
二、实验目的：
1、理解面向对象程序实际的数据结构。
2、掌握C＋＋中利用数组和指针组织数据的方法。
三、实验学时：
4
四、实验组人数：
1
五、实验设备环境：
1、PC计算机一台；
2、Dev-C＋＋开发环境。
六、试验内容和要求
1、矩阵
（一）
编写C++程序完成以下功能：
（1）假定矩阵大小为4×5（整型数组表示）；
（2）定义矩阵初始化函数，可以从cin中输入矩阵元素；
（3）定义矩阵输出函数，将矩阵格式化输出到cout；
（4）定义矩阵相加的函数，实现两个矩阵相加的功能,结果保存在另一个矩阵中；
（5）定义矩阵相减的函数，实现两个矩阵相减的功能,结果保存在另一个矩阵中；
（6）定义三个矩阵：
A1、A2、A3；
（7）初始化A1、A2；
（8）计算并输出：
A3=A1加A2，A3=A1减A2。
2、矩阵
（二）
编写C++程序完成以下功能：
（1）假定矩阵大小为4×5（整型）；
（2）矩阵空间采用new动态申请，保存在指针中；
（3）定义矩阵初始化函数，可以从cin中输入矩阵元素；
（4）定义矩阵输出函数，将矩阵格式化输出到cout；
（5）定义矩阵相加的函数，实现两个矩阵相加的功能,结果保存在另一个矩阵中；
（6）定义矩阵相减的函数，实现两个矩阵相减的功能,结果保存在另一个矩阵中；
（7）动态申请三个矩阵：
A1、A2、A3；
（8）初始化A1、A2；
（9）计算并输出A3=A1加A2，A3=A1减A2；
（10）释放矩阵空间。
3、矩阵（三）
编写C++程序完成以下功能：
（1）用类来实现矩阵，定义一个矩阵的类，属性包括：
●矩阵大小，用lines,rows（行、列来表示）；
●存贮矩阵的数组指针，根据矩阵大小动态申请（new）。
（2）矩阵类的方法包括：
●构造函数，参数是矩阵大小，需要动态申请存贮矩阵的数组；
●析构函数，需要释放矩阵的数组指针；
●拷贝构造函数，需要申请和复制数组；
●输入，可以从cin中输入矩阵元素；
●输出，将矩阵格式化输出到cout；
●矩阵相加的函数，实现两个矩阵相加的功能,结果保存在另一个矩阵类，但必须矩阵大小相同；
●矩阵相减的函数，实现两个矩阵相减的功能,结果保存在另一个矩阵类，但必须矩阵大小相同。
（3）定义三个矩阵：
A1、A2、A3；
（4）初始化A1、A2；
（5）计算并输出A3=A1加A2，A3=A1减A2；（要求及提示：
最好能实现对赋值操作符“=”的重载；注意检查“自赋值”、释放“旧元素”）
（6）用new动态创建三个矩阵类的对象：
pA1、pA1、pA3；
（7）初始化pA1、pA2；
（8）计算并输出pA3=pA1加pA2，pA3=pA1减pA2；
（9）释放pA1、pA1、pA3。
4、字符串翻转
编写C++程序完成以下功能：
（1）输入一段字符串；
（2）将字符串翻转以后输出（不要利用库函数）。
5、函数指针
实现二分法求解方程。
编写以下函数求方程f（x）=0的解：
doubleRolveRoot（double（*pf）（doublex）,doublea,doubleb,intn）；
其中pf是一个函数指针（指向f（x）），RolveRoot（），用来获得f（x）=0在区间[a，b]内的解，f（x）的形式如f（x）=x*x-3x+6等。
a,b指定了方程f（x）=0解存在的区间。
n是迭代次数，次数越多，精度越高。
二分法的步骤：
（1）计算f（a）、f（b）、f（（a+b）/2）；
（2）若f（a）与f（（a+b）/2）异号，则在[a，（a+b）/2]区间内有解，令b=（a+b）/2,回到第一步继续迭代，直到到达足够精度；
（3）否则，令a=（a+b）/2,回到第一步继续迭代，直到到达足够精度。
实现RolveRoot（），并采用不同f（x）验证。
实验四继承与派生
一、实验类别：
设计性＋操作性
二、实验目的：
1、理解面向对象程序设计中继承与派生的概念。
2、掌握C＋＋中采用类的继承与派生解决问题的方法。
三、实验学时：
2
四、实验组人数：
1
五、实验设备环境：
1、PC计算机一台；
2、Dev-C＋＋开发环境。
六、实验内容和要求：
1、形状
（一）
编写C++程序完成以下功能：
（1）声明一个基类Shape（形状），其中包含一个方法来计算面积；
（2）从Shape派生两个类：
矩形类和圆形类；
（3）从矩形类派生正方形类；
（4）分别实现派生类构造函数、析构函数和其他方法；
（5）创建派生类的对象，观察构造函数、析构函数调用次序；（提示及要求：
1，可通过在构造与析构函数中加入输出提示信息的方式观察相关调用；可以使用system（"pause"）进行程序的暂停；2，能够理解并说明每一次构造与析构函数调用是哪个对象的调用，并观察和解释相关调用顺序及其原因）
（6）对不同对象计算面积。
2、形状
（二）——虚函数
（1）将【形状
（一）】中的基类计算面积的方法定义为虚函数，比较与【形状
（一）】程序的差异；
（2）将【形状
（一）】中的基类定义抽象类，比较与【形状
（一）】程序的差异。
3、高斯消去法解线性方程组（选做）
阅读理解和掌握教材第7.6节实例，编程实现用高斯消去法解线性方程的程序，并且上机调试通过。
实验五多态性
一、实验类别：
设计性＋操作性
二、实验目的：
1、理解面向对象程序设计中多态性的概念。
2、理解C＋＋中同名函数之间的管理方法。
3、掌握C＋＋中多态性的应用。
三、实验学时：
2
四、实验组人数：
1
五、实验设备环境：
1、PC计算机一台；
2、Dev-C＋＋开发环境。
六、实验内容和要求：
1、对Point类重载＋＋和――运算符
编写C++程序完成以下功能：
（1）Point类的属性包括点的坐标（x，y）；
（2）实现Point类重载＋＋和――运算符：
●++p，--p，p++，p--。
●＋＋和――分别表示x，y增加或减少1。
2、实现复数类的运算重载
编写C++程序完成以下功能：
（1）实现复数类的运算重载：
＋，－，*，/，^（乘方）。
3、参考【实验二】中分数类，为分数类重载运算符，使之能够进行＋，－，*，/，^（乘方）的运算。
4、参考【实验三】中矩阵（三），重载运算符＋和－，实现矩阵的加减。
5、求积分（选做）
阅读理解和掌握教材第8.5节实例，编程实现求函数定积分的程序，并且上机调试通过。
实验六流式IO
一、实验类别：
设计性＋操作性
二、实验目的：
1、理解C＋＋的IO流类库的概念和结构。
2、掌握C＋＋流类库的简单应用。
三、实验学时：
2
四、实验组人数：
1
五、实验设备环境：
1、PC计算机一台；
2、Dev-C＋＋开发环境。
六、实验内容和要求：
1、流式IO
（一）
编写C++程序完成以下功能：
（1）使用ofstream向一个文本文件中输出各种类型的数据，并打开文件观察结果：
●整数、无符号整型、长整型、浮点型、字符串、……
（2）用十进制、八进制、十六进制方式向文本文件中输出整数；
（3）使用控制符和成员函数来控制输出的格式：
●set（）precision（）...
2、流式IO
（二）
编写C++程序完成以下功能：
（1）输入一个文本文件名
（2）使用ofstream向一个二进制文件中输出各种类型的数据，并打开文件观察结果：
●整数、无符号整型、长整型、浮点型、字符串、……
3、流式IO（三）
编写C++程序完成以下功能：
（1）输入一个文本文件名；
（2）打开文件名，在该文件的每一行前面加上一个行号，保存在另外一个文本文件中。
实验七C＋＋程序设计应用
一、实验类别：
设计性＋操作性＋综合性
二、实验目的：
3、掌握应用面向对象程序设计方法解决实际问题的能力。
4、综合运用C＋＋编程的能力。
三、实验学时：
4
四、实验组人数：
1
五、实验设备环境：
1、PC计算机一台；
2、Dev-C＋＋开发环境。
六、实验内容和要求：
1、电话本
编写C++程序完成以下功能：
（1）实现简单电话本功能，用姓名来搜索电话号码；
（2）用户输入姓名，程序查找并输出结果；
（3）用户可以通过输入，添加姓名和电话号码；
（4）用户可以删除姓名和电话号码；
（5）电话本可以保存在指定文件中；
（6）电话可被从指定文件中读入到内存。
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