C&C++结构实训(国防科大)

时间:2022-11-14 17:55:27

第1关:有理数化简

200

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任务描述

本关任务:化简有理数。

相关知识

有理数的精确表示一般采用分数形式。分数的分子和分母都是整数,如果有理数为负数,则分子为负数,分母始终为正数。有理数的化简其实就是使分数成为最简分数,即通过化简使分子和分母互质。当分子为0时,分母应为1。

我们可以用两个整型变量来表示一个分数,但由于没有表示两个变量之间的逻辑关系,程序的可读性会很差。更好的方法是使用 C 和 C++ 的结构来表示。

结构

结构定义的一般形式为:

 
  1. struct <结构名>{
  2. <成员列表>
  3. };
  • struct 是关键字,表示结构定义;

  • <结构名>是一个标识符,是结构的名字;

  • <成员列表>由若干个成员的声明组成,每个成员都是该结构的一个组成部分。

例如,分数包含两个成员:分子和分母,可以定义为一个结构。分数结构名可以取名为 rationalNumber ,两个成员都是整型变量,可以分别取名为 fenzi 和 fenmu,则分数结构可以定义为:

 
  1. struct rationalNumber{
  2. int fenzi; // 分子
  3. int fenmu; // 分母
  4. };

结构的定义是定义一个新的数据类型(新类型名就是结构名),这样不会有内存分配。之后就可以像使用预定义类型(如 int )那样来使用结构类型。

例如:

 
  1. rationalNumber x,y;

该语句声明了两个 rationalNumber 类型的变量 x 和 y,每个变量中都包含了两个成员:整型的 fenzi 和 fenmu。变量的声明会有内存分配,可以使用 x 和 y 的两个整型变量成员来存储数据,这样就可以把同一个分数的分子和分母存入 rationalNumber 类型的相应变量中,该变量就可以表示一个分数了。

结构的定义是可以嵌套使用的。例如 person 结构中包含生日成员,而生日中又包含年、月、日三个成员,代码如下:

 
  1. // 定义结构date
  2. struct date
  3. {
  4. int year, month, day;
  5. };
  6. // 定义结构person
  7. struct person
  8. {
  9. int IDNumber; // 身份证号
  10. char name[20]; // 姓名
  11. char sex; // 性别
  12. date birthday; // 生日,嵌套定义
  13. };

结构的初始化及使用

结构变量的初始化和数组变量的初始化一样,采用花括号括起来的初始值列表的形式。

例如:

 
  1. rationalNumber x={12,46};

该语句中,其初始化值按序赋值给各个成员,即12和46分别赋值给了 x 的 fenzi 和 fenmu 成员。

结构变量的使用有两种方式:一种是把结构变量当做一个整体使用;另一种是拆开了用,单独操作其中的某个成员:

  1. 当结构变量当做一个整体使用时,有两个运算符:赋值运算符 = 和地址运算符 & 可以直接作用于结构变量上;

例如:

 
  1. rationalNumber x = {12,46}, y ;
  2. y = x ; // 结构变量中的每个成员分别赋值
  3. rationalNumber *p = &x; // 声明结构指针,并初始化为 x 的地址
  1. 当结构变量拆开使用时,需要访问结构变量的成员,并可以像使用普通变量那样来使用结构变量的成员,如分数的两个成员就可以看成普通的 int 类型变量。

其中:拆开结构的方式有两种,一种是使用结构名 + 圆点运算符(.);另一种是使用指向结构变量的指针 + 箭头运算符(->)。

例如:

 
  1. rationalNumber x= {12,46}, y ;
  2. y = x ; // 结构变量中的每个成员分别赋值
  3. rationalNumber *p = &x; // 声明结构指针 p,并让 p 指向 x
  4. x.fenzi = 18; // 使用圆点操作符访问并修改 x 的成员 fenzi
  5. p->fenmu = 108; // 使用箭头操作符并修改 x 的成员 fenmu

编程要求

在右侧编辑器中的Begin-End之间补充代码,对输入的有理数(数据由平台提供,已在主函数中获取)进行化简。

测试说明

平台会对你编写的代码进行测试,比对你输出的数值与实际正确数值,只有所有数据全部计算正确才能通过测试:

测试输入:-18/52 预期输出:-9/26

测试输入:128/4 预期输出:32


开始你的任务吧,祝你成功!

#include <iostream>
using namespace std;

struct rationalNumber{
    int fenzi; // 分子
    int fenmu; // 分母
};

// 函数reduction:有理数化简,对传入的有理数n进行化简
// 参数:n-有理数
// 返回值:无化简后的有理数
rationalNumber reduction(rationalNumber n);

int main()
{
    char c;
    rationalNumber x, y;
    cin >> x.fenzi >> c >> x.fenmu;   // 输入有理数,首先读入分子,然后是/,最后是分母
    y = reduction(x);   // 有理数化简
    // 输出化简的结果
    if(y.fenmu == 1)
        cout << y.fenzi << endl;
    else
        cout << y.fenzi << "/" << y.fenmu << endl;
    return 0;
}

rationalNumber reduction(rationalNumber n)
{
    // 请在这里补充代码,实现函数reduction
    /********** Begin *********/
    int t;
    rationalNumber m=n;
    do{
        t=m.fenzi%m.fenmu;
        m.fenzi=m.fenmu;
        m.fenmu=t;
    }while(m.fenmu!=0);
    if(m.fenzi>0)
        m.fenzi=m.fenzi;
    else
        m.fenzi=-m.fenzi;
    n.fenzi/=m.fenzi;
    n.fenmu/=m.fenzi;
    return n;
    /********** End **********/
}

第2关:有理数加法

200

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任务描述

本关任务:实现两个有理数的相加并返回结果且返回的结果必须是最简分数。

相关知识

函数不仅能通过参数传入结构变量,也可以通过返回值返回结构变量。

例如:下面的 add 函数将分数 x 的分子和分母分别加1后返回:

 
  1. #include <iostream>
  2. using namespace std;
  3. struct rationalNumber{
  4. int fenzi; // 分子
  5. int fenmu; // 分母
  6. };
  7. rationalNumber add(rationalNumber x)
  8. {
  9. x.fenzi++; // 分子加 1
  10. x.fenmu++; // 分母加 1
  11. return x; // 返回结果
  12. }
  13. int main()
  14. {
  15. rationalNumber a ={23,56}, b ;
  16. b=add(a); // 调用add 函数
  17. cout << b.fenzi << "/" << b.fenmu << endl; // 输出返回值
  18. return 0;
  19. }

输出结果为:24/57

温馨提示:结构变量作为一种新的数据类型,可以和预定义类型一样使用。

编程要求

在右侧编辑器中的Begin-End之间补充代码,实现两个有理数(数据由平台提供,已在主函数中获取)的相加并返回结果且返回的结果必须是最简分数。

测试说明

平台会对你编写的代码进行测试,比对你输出的数值与实际正确数值,只有所有数据全部计算正确才能通过测试:

测试输入:-1/2 5/6 预期输出:1/3

测试输入:-3/6 12/24 预期输出:0


开始你的任务吧,祝你成功!

#include <iostream>
using namespace std;

struct rationalNumber{
    int fenzi; // 分子
    int fenmu; // 分母
};

// 函数rnAdd:两个有理数相加
// 参数:x,y-两个有理数
// 返回值:x+y的最简分数形式
rationalNumber rnAdd(rationalNumber x, rationalNumber y);

int main()
{
    char c;
    rationalNumber x, y, z;
    // 输入两个有理数
    cin >> x.fenzi >> c >> x.fenmu;
    cin >> y.fenzi >> c >> y.fenmu;
    z = rnAdd(x,y);     // 有理数相加
    // 输出相加的结果
    if(z.fenmu == 1)
        cout << z.fenzi << endl;
    else
        cout << z.fenzi << "/" << z.fenmu << endl;
    return 0;
}

// 请在此添加代码,实现函数rnAdd
/********** Begin *********/
rationalNumber rnAdd(rationalNumber x, rationalNumber y)
{
	int t,k,common1,common2;
    rationalNumber n=x;
    rationalNumber m=y;
    while(m.fenmu!=0){
        t=n.fenmu%m.fenmu;
        n.fenmu=m.fenmu;
        m.fenmu=t;
    }
    k=x.fenmu*y.fenmu/n.fenmu;
    common1=k/x.fenmu;
    common2=k/y.fenmu;
    m.fenzi=x.fenzi*common1+y.fenzi*common2;
    m.fenmu=k;
    int a=m.fenzi,b=m.fenmu;
    t=0;
    while(b!=0){
        t=a%b;
        a=b;
        b=t;
    }
    m.fenzi/=a;
    m.fenmu/=a;
    return m;
}
/********** End **********/

第3关:有理数平均数

300

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任务描述

本关任务:计算n(n<100)个有理数的平均数并返回,要求输出结果为最简分数形式。

相关知识

结构数组

结构的定义是定义一个新的数据类型,所以可以使用结构名(类型)来声明结构数组。结构数组的每一个数组元素都是一个结构变量。

使用结构数组时,首先像使用数组那样,用数组名加下标的方式访问数组元素,数组元素即结构变量,然后再访问结构变量的成员(使用圆点运算符或者箭头运算符),结构变量的成员则可以当普通变量使用。

下面的程序定义了结构 student,声明了 student 类型的数组 cs( cs 包含5个元素,分别是 cs[0] 、cs[1] 、cs[2] 、cs[3] 、cs[4] ),并同时对数组 cs 进行了初始化:

 
  1. struct student {
  2. int num;
  3. char name[20];
  4. float score;
  5. }cs[5]={{110, ″Zhang Ping″, 45},
  6. {102, ″Li Xiaoming″, 92},
  7. {153, ″Wang Ming″, 52.5},
  8. {134, ″Cheng Ling″, 87},
  9. {105, ″Wang Xiaofang″, 95},
  10. };

由于 cs 是数组,所以初始化语法为花括号括起来的逗号分开的5个数据,由于 cs 数组的每个元素都是结构变量,所以对结构变量的初始化语法为花括号括起来的各个成员的值。

第一个花括号部分{110, ″Zhang Ping″, 45}初始化给 cs[0] ,其中110给了cs[0].num,“Zhang Ping”给了cs[0].name(其实cs[0].name也是一个数组,也是逐个数组元素初始化,‘Z’给了cs[0].name[0],…… ),45则给了cs[0].score

访问结构数组成员

要使用结构数组,也需要拆开了使用,数组使用循环遍历,用[]加下标访问其数组元素,结构变量则使用圆点运算符拆开即可。

如下面的程序输出了数组 cs 的所有信息:

 
  1. for(int i = 0; i < 4; i++)
  2. {
  3. cout<<cs[i].num<<", "<<cs[i].name<<": "<<cs[i].score<<endl;
  4. }

编程要求

在右侧编辑器中的Begin-End之间补充代码,计算n(n<100)个有理数(数据由平台提供,已在主函数中获取)的平均数并返回,结果为最简分数形式;

评测说明

平台会对你编写的代码进行测试,比对你输出的数值与实际正确数值,只有所有数据全部计算正确才能通过测试:

测试输入:

 
  1. 3
  2. 1/2 3/4 5/6

预期输出:25/36

测试输入:

 
  1. 5
  2. -1/2 2/3 -3/4 4/5 -5/6

预期输出:-37/300


开始你的任务吧,祝你成功!

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

struct rationalNumber
{
    int fenzi; // 分子
    int fenmu; // 分母
};

// 函数rnMean:计算n个有理数的平均数
// 参数:a-存放有理数的数组,n-有理数的个数
// 返回值:n个有理数的平均数
struct rationalNumber rnMean(struct rationalNumber a[], int n);

int main()
{
    char c;
    struct rationalNumber a[100],z,k;
    int n, i;
    // 输入有理数个数
    scanf("%d", &n);
    // 输入n个有理数
    for(i = 0; i < n; i++)
        scanf("%d%c%d", &a[i].fenzi, &c, &a[i].fenmu); 
    z = rnMean(a,n);     // 计算有理数平均数
    // 输出平均数
    if(z.fenmu == 1)
        printf("%d\n", z.fenzi);
    else
        printf("%d/%d\n", z.fenzi, z.fenmu);
    return 0;
}
//求每个的最大的公约数并简化
struct rationalNumber rnMax(struct rationalNumber n){
    int t;
    rationalNumber m=n;
    m.fenzi=n.fenzi>0?n.fenzi:-n.fenzi;
    while(m.fenmu!=0){
        t=m.fenzi%m.fenmu;
        m.fenzi=m.fenmu;
        m.fenmu=t;
    }
    n.fenzi=n.fenzi/m.fenzi;
    n.fenmu=n.fenmu/m.fenzi;
    return n;
}
struct rationalNumber rnAdd(struct rationalNumber x, struct rationalNumber y){
    x.fenzi=x.fenzi*y.fenmu+x.fenmu*y.fenzi;//分子之和
    x.fenmu=x.fenmu*y.fenmu;//分母相同
    return rnMax(x);
}
/********** Begin *********/
struct rationalNumber rnMean(struct rationalNumber a[], int n)
{
    int i;
    for(i=0;i<n-1;i++)  
        a[i+1]=rnAdd(a[i],a[i+1]);
    a[i].fenmu*=n;
    return a[i];
}
/********** End **********/


第4关:书籍排序

500

  • 任务要求
  • 参考答案
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任务描述

本关任务:编写一个完整的程序,对输入的n(n<100)本书进行排序并输出。

相关知识

完成本关需要具备的知识介绍请参见前面三个关卡。

编程要求

在右侧编辑器中的Begin-End之间补充代码,编写一个完整的程序,对输入的n(n<100)本书进行排序并输出,具体要求如下:

温馨提示:程序是可以拼凑的,本关可以使用结构数组来求解,数据的输入参照前面几关的代码,然后再加上一个排序程序,随便改改就成了。

  • 程序输入

程序首先输入一个正整数n,然后输入n本书的信息,每本书用两行输入,第一行输入书的名称(书名最长不超过50个字符,中间可能有空格),第二行输入价格,价格为浮点数。

例如:

 
  1. 3
  2. Programming in C
  3. 21.5
  4. 数据结构与算法
  5. 18.5
  6. 三体(一)
  7. 28.0
  • 程序输出

程序要求对n本书按价格从低到高排序,如果价格相同,则按书名(字符串)字典序从小到大排序。最后输出排序结果,每行输出一本书的信息,首先输出价格,然后输出书名,中间用一个英文逗号和一个空格分开。

如上面输入对应的输出结果为:

 
  1. 18.5, 数据结构与算法
  2. 21.5, Programming in C
  3. 28, 三体(一)

测试说明

平台会对你编写的代码进行测试,比对你输出的数值与实际正确数值,只有所有数据全部计算正确才能通过测试:

测试输入:

 
  1. 3
  2. Programming in C
  3. 21.5
  4. 数据结构与算法
  5. 18.5
  6. 三体(一)
  7. 28.0

预期输出:

 
  1. 18.5, 数据结构与算法
  2. 21.5, Programming in C
  3. 28, 三体(一)

测试输入:

 
  1. 5
  2. Programming in C
  3. 21.5
  4. 数据结构与算法
  5. 18.5
  6. 三体(一)
  7. 28.0
  8. 三国志
  9. 56.9
  10. 第一滴血
  11. 22.3

预期输出:

 
  1. 18.5, 数据结构与算法
  2. 21.5, Programming in C
  3. 22.3, 第一滴血
  4. 28, 三体(一)
  5. 56.9, 三国志

开始你的任务吧,祝你成功!

#include <string.h>
#include <iostream>

using namespace std;

//请在此添加代码,实现书籍数据的输入、排序和输出
/********** Begin *********/
typedef struct book{
	char name[30];
	float price;
}cs;//重新声明
int main()
{
    int n,i,j,k;
    cin>>n;
	cs mbook[100];
    cs t;
	for(i=0;i<n;i++){ 
        getchar();//吸收cin中的空格
		cin.getline(mbook[i].name,30);//输入流,cin.getline(字符指针(char*),字符个数N(int),结束符(char)),最后一位以‘\0’结束 
		cin>>mbook[i].price;
	}  
    for(i=0;i<n-1;i++){
    	k=i;
		for(j=i+1;j<n;j++){
			if(mbook[k].price>mbook[j].price)
			 k=j;
			else if(mbook[k].price==mbook[j].price&&strcmp(mbook[k].name, mbook[j].name)>0)
			 k=j; 
		} 
		if(k!=i){  
			t=mbook[k];
			mbook[k]=mbook[i];
			mbook[i]=t;	
		}
	} 
	for(i=0;i<n;i++){
		cout<<mbook[i].price<<", "<<mbook[i].name<<endl;
	}
    return 0;
}
/********** End **********/