原创 C++ 程序设计二——字符串及基本输入输出

一、实验目的

l        
进一步熟悉C++的标准输入、输出功能；

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熟悉vector类型的使用；

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进一步熟悉string类型的使用。

二、实验环境

P4 1.7G计算机一台，Windows XP操作系统，Microsoft
Visual C++ 2005编程环境。

三、实验内容及分析

（一）求四分位数

1.       题意描述：四分位数：将所有数值按大小顺序排列并分成四等份，处于三个分割点位置的数就是四分位数。最小的四分位数称为下四分位数，所有数值中，有四分之一小于下
四分位数，四分之三大于下四分位数。中点位置的四分位数就是中位数。最大的四分位数称为上四分位数，所有数值中，有四分之三小于上四分位数，四分之一大于
上四分位数。例如：数据

3     5  6（25%点）8  9（50%点）11  12（75%点）15  16

其中25%点的6和75%点的12分别称为下四分位数和上四分位数。

提示用户输入一系列的整数（不一定是有序的）然后输出这一系列数的上、下四分位数。

2.       问题分析与解决

因为数据并不一定是有序的，而处理数据得出这一系列数的上、下四分位数，需要保存这一系列数，所以选择使用vector容器，并用sort进行对其排序，最后求出其上、下四分位数并输出。

3.       调试、测试运行情况及结果分析

（1）      
实验中碰到的问题及解决方法

不是很理解上、下四分位数的概念，解决方法：google搜索。

（2）       测试数据及运行结果

（3）       结果分析与结论

其实就是书上求中位数的套用。

（二）单词计数

1.        
题意描述：练习4-5（输入以EOF标记结束）

Write a function that
reads words from an input stream and stores them in a vector. Use that function
both to write programs that count the number of words in the input, and to
count how many times each word occurred.

2.        
问题分析与解决

由于题中要求用vector容器，所以不能简单运用map容器。据说string的find函数是一个简单的线性搜索，时间复杂度为O(n)，我不希望每输入一个string都查找一次，因为这种算法的时间复杂度是O(n2)。

将所有的string一次读入，然后用sort函数对它进行排序，再现性扫描计算出各单词的数目。sort() runs
in O(N log(N)) time (average and worst case) which is faster than polynomial
time but slower than linear time。这种算法的时间复杂度也即是O(N log(N))，这当然不能和map的时间复杂度，以及它的空间复杂度相比。

查找第一个不同的string，用find_if，只要将要找的string赋值给全局变量，再通过全局变量传入Predicate _Pred函数，即可实现。计算个数只需要用指向第一个不同的string的const_iterator减去指向该查找的string的const_iterator即可。

3.        
调试、测试运行情况及结果分析

（1）      
实验中碰到的问题及解决方法

由于第一次自己写find_if函数的第三个参数Predicate _Pred，解决方法：查找MSDN临摹其中的例子。

（2）       测试数据及运行结果

（3）       结果分析与结论

       用一个不恰当的数据结构会影响算法的时间复杂度和空间复杂度，要达到相同的效率，对应要付出很大的代价，一言以蔽之“程序=数据结构+算法”。

（三）最长的、最短的字符串

1.        
题意描述：3-4（输入以EOF标记结束）

Write a program to report
the length of the longest and shortest string in its input.

2.        
问题分析与解决

只需要对输入的string对其长度进行排序，但要注意最长的和最短的不一定只有一个。

后来发现，这个算法的时间复杂度是O(N log(N))，但又O(N) 时间复杂度的算法，就改用类实现，好久没用类了，感觉挺“累”的。

首先，输入string(s)。及时更新当前最大长度和最小长度，判断当前输入的string有没有可能是最长的或最短的，没有可能则舍弃。

接着，就输出结果。第一步，判断是不是所有的string(s)都一样长，是则判断是不是只有一个string，是则输出；不是，则分别输出最短的string(s)和最长的string(s)，同时区分它们的单复数。

3.        
调试、测试运行情况及结果分析

（1）      
实验中碰到的问题及解决方法

类不容易实现，解决方法：阅读书籍，并将其中一个元素全局话，虽然这样降低了类的封装，但我没有其他好方法实现。

vector<string>::reverse_iterator不容易求出其距第一个元素的距离，解决方法：调试，并分析，最后用该vector的size() - (返回的位置reverse_iterator- rBegin) - 1。

（2）       测试数据及运行结果

（3）       结果分析与结论

通过，求出最短和最长string的开始和结束位置，就可以得出，用户输入的是不是一个string，是不是所有长度都相等，最短的string是单数还是复数……

（四）多个学生的成绩

题意描述：练习4-0，练习4-6。

也就是说，首先，务必看懂4.5节的程序，弄清楚每个函数的来龙去脉，作用何在。然后，将Student_info 结构体的定义改写为：

Student_info{string name,
double finalGrade}

其中 finalGrade 代表最终成绩。根据这个变化，相应的修改4.5节的程序，完成同样的功能。

1.        
问题分析与解决

就是要用指定的结构体改写程序，但仍然要实现相同的功能。

2.        
调试、测试运行情况及结果分析

（1）      
实验中碰到的问题及解决方法

出现error C2144: syntax error : 'double' should be preceded by ';'这个莫名其妙的问题，原因头文件的最后一个函数声明中少了’;’，解决问题：在该处加上分号。

出现error C2166: l-value specifies const object的错误，原因修改了Student_info中的finalGrade，解决方法：去掉函数声明和定义中const修饰符。

需要记录所有的

出现所有学生成绩都一致的情况，这显然不是作弊引起的。解决方法：创建  typedef vector<double>
score;    vector<double> midterm, final;  vector<score>homework;用于保存每个学生的期中、期末和平时作业成绩。

保存每个学生的期中、期末和平时作业成绩，造成影响：几乎无法对成绩按照学生姓名的顺序排序，因为它们是紧密结合的。总不能对sort函数说，你对学生姓名进行排序的时候顺便帮我把期中、期末和平时作业成绩顺便一起排了吧，于是对“程序=数据结构+算法”又有了一次贴身体会。解决方法：先计算所有学生的最终成绩，接着再排序，最后再输出。

但是后来又发现一个重大问题，抛出异常是在计算时，但是由于先计算在排序后输出，导致抛出的异常没人解决。解决方法：将学生姓名及计算结果在计算时存入vector<string> ret, 如出现异常就将学生姓名及异常存入ret。并用sstream中的stringstream设置精度为3将double存入string中。不过这样做的结果导致结构体的finalGrade成员没什么作用了。

（2）       测试数据及运行结果

（3）       结果分析与结论

解决问题的顺序也是关键的，改写别人的程序是不容易的，所以对面向对象的思想有了更大的期望。