信息學(xué)奧賽校本教材

校本課程

算法與編程C++

目錄

C++語言入門（平臺(tái)安裝介紹基本功能）................3

C++語言簡介.........................................4

C++語言程序結(jié)構(gòu)....................................6

賦值語句............................................8

運(yùn)算符和表達(dá)式.....................................10

常量和變量.........................................12

標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)類型........................................14

數(shù)據(jù)輸入輸出........................................16

順序結(jié)構(gòu)實(shí)例........................................18

概述...............................................20

if選擇結(jié)構(gòu).........................................22

switch語句.........................................24

程序的控制結(jié)構(gòu)練習(xí)與總結(jié)...........................26

循環(huán)的控制結(jié)構(gòu).....................................28

for語句............................................30

while語句..........................................32

do-while語句.......................................36

C++小結(jié)試題........................................38

《算法與編程》校本課程綱要

學(xué)科：算法與編程

課程總課

《算法與編程》

名稱時(shí)數(shù)

課程授課

課程輔導(dǎo)類初中學(xué)生學(xué)分

類型對象

課以《課程標(biāo)準(zhǔn)》為指導(dǎo)，結(jié)合我校實(shí)際，充分挖掘?qū)W生的個(gè)性潛能，

程促進(jìn)學(xué)生個(gè)性全面、和諧地發(fā)展，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。學(xué)

目會(huì)交流，在合作中學(xué)習(xí)；學(xué)會(huì)探究，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識；培養(yǎng)學(xué)

標(biāo)生良好的生活習(xí)慣，懂得生活,成為生活的主人＜

課信息學(xué)奧林匹克競賽(NOI)是中學(xué)階段最重要的五大學(xué)科競賽之一，每年11

月是省級聯(lián)賽(NOIP),并不是在五大學(xué)科里只有信息學(xué)競賽最好。比較而言，

程信息學(xué)奧賽有自己的特點(diǎn)。首先，信息學(xué)競賽學(xué)習(xí)的內(nèi)容是計(jì)算機(jī)編程，和文

化課關(guān)聯(lián)不大，所以可以隨時(shí)開始學(xué)習(xí)，并不要求其他學(xué)科一定要學(xué)到什么程

內(nèi)度。所以，小學(xué)開始學(xué)習(xí)的有，初中開始的有，高中開始的也有。有的學(xué)生初

中就拿了高中組的一等獎(jiǎng)，小學(xué)就拿了初中組的一等獎(jiǎng)。其他學(xué)科就不行了，

容

高中競賽必須學(xué)完高中本學(xué)科的必修課程才能開始學(xué)習(xí)競賽，所以一般來說，

簡其他學(xué)科競賽的首次參賽一般在高二。其次，競爭壓力略小于其他學(xué)科。比如

數(shù)學(xué)，作為考試科目和競賽科目，參加的人數(shù)非常多，高手云集。而信息學(xué)競

介賽因?yàn)槭欠强荚嚳颇?參加學(xué)習(xí)和參賽的人數(shù)比較少，較容易脫穎而出。當(dāng)然

并不是說這個(gè)學(xué)科內(nèi)容膚淺，其實(shí)內(nèi)容也很深?？偨Y(jié)一下：參加信息學(xué)競賽學(xué)

習(xí)開始早，首次參賽早，可參賽次數(shù)多，競爭壓力略小，這是它的優(yōu)勢。

首先，信息學(xué)競賽對學(xué)生來說是一個(gè)新的領(lǐng)域，每一個(gè)知識都是新的。所以，

課程實(shí)

施建議競賽學(xué)習(xí)要持之以恒,不能斷斷續(xù)續(xù)。三天打魚兩天曬網(wǎng),就需要不斷復(fù)習(xí)舊的

(學(xué)習(xí)方

式或教內(nèi)容，進(jìn)度會(huì)比較緩慢。所以，持續(xù)的意義要遠(yuǎn)大于突擊；其次，養(yǎng)成自律，愛

學(xué)方式)

鉆研，有興趣去探索算法與編程內(nèi)在奧秘學(xué)習(xí)主人，有規(guī)范有格局,

課程實(shí)

信息學(xué)競賽注重實(shí)際操作，學(xué)過的知識都是用來指導(dǎo)編程的。競賽的主要

施簡述

是用程序解決數(shù)學(xué)問題或邏輯問題或兩者都有，所以學(xué)是一方面，實(shí)際寫題

（教學(xué)

更重要，我們叫做"刷題"（其他科競賽也得刷題，只不過信息學(xué)用電腦刷

計(jì)劃或

題）。

教學(xué)手

總結(jié)一下，學(xué)好信息學(xué)競賽的公式是：持續(xù)學(xué)習(xí)+刷題。

段等）

課程評

價(jià)簡述

（評價(jià)

方式、考勤10%課堂表現(xiàn)45%課程考核45%

評價(jià)實(shí)

施等簡

述）

信息學(xué)奧賽校本教材(上)

第1章初識C++語言

C++語言簡介：信息學(xué)奧林匹克競賽是一項(xiàng)益智性的競賽活動(dòng)，核心是考查選手的智力和使用計(jì)算機(jī)解題

的能力，選手首先應(yīng)針對競賽題目的要求構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而構(gòu)造出計(jì)算機(jī)可以接受的算法，之后編寫出

計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行的程序。程序設(shè)計(jì)是信息學(xué)競賽的基本功，選手參與競賽活動(dòng)的第一步是熟練掌握一門程

序設(shè)計(jì)語言，目前競賽中允許使用的程序設(shè)計(jì)語言有C語言、C++語言、Pascalo

C++語言概述C++由美國AT&T貝爾實(shí)驗(yàn)室的本賈尼?斯特勞斯特盧普博士在20世紀(jì)80年代初期發(fā)明并

實(shí)現(xiàn)(最初這種語言被稱作"CwithClasses"帶類的C)。開始，C++是作為C語言的增強(qiáng)版出現(xiàn)的，從

給C語言增加類開始，不斷的增加新特性。

今天C++已成為世界主流編程語言之一。

C++語言的特點(diǎn)：語言簡潔緊湊，使用靈活方便

C++語言一共只有32個(gè)關(guān)鍵字和9種控制語句，程序書寫自由，主要用小寫字母表示。

運(yùn)算符豐富

C++語言的運(yùn)算符包含的范圍很廣泛，共有34個(gè)運(yùn)算符。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富

C++語言的數(shù)據(jù)類型有：整型、實(shí)型、字符型、數(shù)組類型等等

結(jié)構(gòu)化語言

結(jié)構(gòu)化語言的顯著特點(diǎn)是代碼及數(shù)據(jù)的分隔化，即程序的各個(gè)部分除了必要的信息交流外彼

此獨(dú)立。

生成的代碼質(zhì)量高

C++語言在代碼效率方面可以和匯編語言相媲美。

可移植性強(qiáng)

C++語言編寫的程序很容易進(jìn)行移植，在一個(gè)環(huán)境下運(yùn)行的程序不加修改或少許修改就可以

在完全不同的環(huán)境下運(yùn)行。

C++程序結(jié)構(gòu)：在介紹C++語言程序的結(jié)構(gòu)之前，我們先來看一個(gè)簡單的例子：

例1.1在屏幕上輸出"HelloWorld!"。

#include<iostream>〃使用cin.cout,須調(diào)用iostream庫，否則編譯出錯(cuò)

#include<cstdlib>//使用system()調(diào)用cstdlib庫

usingnamespacestd;〃在C語言中要省略，例如在VC++和TC++中

intmain()〃有的C語言可用voidmain。例如TC++和VC++

cout<<"HelloWorld!"<<endl;〃輸出"HelloWorld!"

system("pause");〃暫停作用，使用system("pause")調(diào)用cstdlib庫

return0;〃結(jié)束整個(gè)程序

｝

運(yùn)行結(jié)果：

HelloWorld!

【說明】：

1、以"http://"開頭為注釋行，“〃”后的內(nèi)容用以對語句進(jìn)行說明，輸入程序時(shí)可以不輸入。

2、#include<iostream>

告訴編譯器的預(yù)處理器將輸入輸出流的標(biāo)準(zhǔn)頭文件(iostream)包括在本程序中。

這個(gè)頭文件包括了C++中定義的基本標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出程序庫的聲明。

3、usingnamespacestd

使用std(標(biāo)準(zhǔn))名字空間的意思。所謂的名字空間是標(biāo)準(zhǔn)C++中的一種機(jī)制，用來

控制不同類庫的沖突問題。使用它可以在不同的空間內(nèi)使用相同名字的類或者函數(shù)。

4、intmain()

這一行為主函數(shù)(mainfunction)的起始聲明。main()是所有C++程序的運(yùn)行的起始

點(diǎn)。不管它是在代碼的開頭，結(jié)尾還是中間，此函數(shù)中的代碼總是在程序開始運(yùn)行時(shí)第

一個(gè)被執(zhí)行。所有C++程序都必須有一個(gè)main。,intmain。前int在DevC++中可省略，

在TC++和VC++中最好保留。

main后面跟了一對圓括號()，表示它是一個(gè)函數(shù)。C++中所有函數(shù)都跟有一對圓

括號()，括號中可以有一些輸入?yún)?shù)。注意，圓括號中即使什么都沒有也不能省略。

如例題中顯示，主函數(shù)main。中的內(nèi)容，由一對花括號｛｝括起來。

5、cout<<"HelloWorld!"<<endl

這個(gè)語句在本程序中最重要。cout是一個(gè)輸出語句，告訴計(jì)算機(jī)把引號之間的字符

串送到標(biāo)準(zhǔn)的輸出設(shè)備(屏幕)上。cout的聲明在頭文件iostream中，所以要想使用cout

必須將頭文件iostream包括在程序開始處。endl是C++語言的換行控制符，表示內(nèi)容輸出

后換行顯示后續(xù)的內(nèi)容。

6、system("pause")

在4.99以前版本的Dev-C++環(huán)境下，為了查看程序運(yùn)行結(jié)果，需要在main函數(shù)的return

0語句前加上：system（"pause"）；這樣程序運(yùn)行到該語句時(shí)，結(jié)果顯示屏幕將會(huì)停留，讓大家有時(shí)間看程序

的輸出結(jié)果，否則結(jié)果顯示屏幕將會(huì)一閃而過。在4.99之后的版本可不必加該語句，運(yùn)行結(jié)束后結(jié)果顯示

屏幕將自動(dòng)停留。

7、return0

主函數(shù)main（）的返回語句，一般是函數(shù)的最后一條可執(zhí)行語句。main。函數(shù)末尾使用return

語句時(shí)，數(shù)值0表示程序順利結(jié)束，其他數(shù)表示有異常。在后面的例子中你會(huì)看到C++程序都以類似的語

句結(jié)束。

在C++中，語句的分隔是以分號為分隔符的，分行寫代碼只是為了更方便人閱讀。

一.啟動(dòng)Dev-C++

1.鼠標(biāo)點(diǎn)擊任務(wù)欄中的“開始”按鈕，選“程序”菜單項(xiàng)，然后選“程序”下的子菜單項(xiàng)"Bloodshed

Dev-C++”項(xiàng)，顯示該項(xiàng)下的子菜單。

2.方法一:單擊”Dev-C++”菜單項(xiàng)，即可啟動(dòng)Dev-C++集成開發(fā)工具。（如圖1所示）

方法二：直接雙擊桌面上的Dev-C++的圖標(biāo)。

如果大家看到界面上的字是英文的，則可以點(diǎn)擊主菜單"Tools>EnvironmentOptions"（如圖

3）,在彈出的對話框中選擇第二個(gè)標(biāo)簽頁"interface"（如圖4）,在Language下拉列表中選擇Chinese即

可，將操作界面改為中文的。

二、新建源程序

1）從主菜單選擇“文件”〉“新建”〉“源代碼”即可（如圖2所示）。

2）.此時(shí)屏幕右下側(cè)出現(xiàn)一片白色區(qū)域，稱為“源程序編輯區(qū)域”；可以在此輸入程序。如（圖5）

所示。

注意：

1?必須在英文輸入環(huán)境下編輯程序（如果你當(dāng)前能在程序編輯區(qū)輸入中文，說明你是在

中文輸入環(huán)境下。為了輸入程序，你必須切換到英文輸入環(huán)境下）。

2.在4.99以前的版本的Dev-C++環(huán)境下，為了查看程序運(yùn)行結(jié)果，需要在main函數(shù)

的return語句前加上：system（"pause"）或getchar（）,這樣程序運(yùn)行到該語句時(shí)，結(jié)果顯示屏幕將會(huì)停留，

讓大家有時(shí)間看程序的輸出結(jié)果。否則結(jié)果顯示屏幕將會(huì)一閃而過。在4.99之后的版本可不必加該語句，

運(yùn)行結(jié)束后結(jié)果顯示屏幕將自動(dòng)停留。

三、保存源程序到硬盤

一個(gè)好的習(xí)慣是創(chuàng)建了一個(gè)新程序后，在還未輸入代碼之前先將該程序保存到硬盤某個(gè)目錄

下，然后在程序的編輯過程中經(jīng)常性地保存程序，以防止機(jī)器突然斷電或者死機(jī)。要保存程序，只需從主

菜單選擇“文件”一〉“保存”就可以將文件保存到指定的硬盤目錄。如圖6所示。

此時(shí)會(huì)彈出一個(gè)對話框。在此你需要指定文件要存放的磁盤目錄（例如：D:\temp）,自定

文件名稱（例如：exl）以及保存類型。在點(diǎn)擊右下角的保存按鈕后，在D盤上的temp目錄下將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)

名為exl.cpp的源文件。

四、編譯、運(yùn)行

編譯：從主菜單選“運(yùn)行”一〉“編譯運(yùn)行”或快捷鍵"F9"（圖7）。如果程序中存在詞法、

語法等錯(cuò)誤，則編譯過程失敗。

編譯器會(huì)在屏幕右下角的"CompileLog"標(biāo)簽頁中顯示錯(cuò)誤信息，如（圖8）所示，并且將

源程序相應(yīng)的錯(cuò)誤行標(biāo)成紅色底色。

五、調(diào)試程序

1,設(shè)置程序斷點(diǎn)

通過預(yù)處理、編譯和鏈接的程序僅僅是該程序中沒有詞法和語法等錯(cuò)誤，而無法發(fā)現(xiàn)程序深

層次的問題（譬如算法不對導(dǎo)致結(jié)果不正確）。當(dāng)程序運(yùn)行出錯(cuò)時(shí)，需要找出錯(cuò)誤原因。仔細(xì)讀程序來尋

找錯(cuò)誤固然是一種方法，但是有時(shí)光靠讀程序已經(jīng)解決不了問題，此時(shí)需要借助于程序調(diào)試（Debug）手

段。這是一種有效的排錯(cuò)手段，每一位同學(xué)都需要掌握。

如果想讓程序運(yùn)行到某一行前能暫停下來，就需要將該行設(shè)成斷點(diǎn)。具體方法是在代碼所在

行行首單擊，該行將被加亮。默認(rèn)的加亮顏色是紅色。

如果想取消不讓某行代碼成為斷點(diǎn)，則在代碼行首再次點(diǎn)擊即可。

2.運(yùn)行程序

設(shè)置斷點(diǎn)后，此時(shí)程序運(yùn)行進(jìn)入debug狀態(tài)。要想運(yùn)行程序，就不能使用主菜單“Execute”

->"Run",而是需要用主菜單"Debug"—）"Debug"（或者按快捷鍵F8）,如圖12所示。

3.單步執(zhí)行程序

要想運(yùn)行藍(lán)色底色的代碼，可以使用圖14所示的"NextStep（F7）"、"StepInto（Shift

F7）"、"Continue（CtrlF7）","RuntoCursor（ShiftF4）"等（具體含義見下面的介紹）。在學(xué)習(xí)函

數(shù)之前，一般用的是NextStep和Continue。學(xué)習(xí)函數(shù)后，還會(huì)用到StepInto。

4.設(shè)置watch窗口

在調(diào)試程序時(shí)，可能要看程序運(yùn)行過程中變量的值，以檢測程序?qū)ψ兞康奶幚硎欠裾_，可

以在調(diào)試時(shí)通過調(diào)試菜單下的添加變量（AddWatch）窗口來增加變量watch,新增的變量將會(huì)顯示在最

左邊Explore的Debug頁中。如果左邊Explore中的當(dāng)前頁不是Debug頁，則可以點(diǎn)擊Debug標(biāo)簽使之

成為當(dāng)前頁。

無論做任何事情，都要有一定的方式方法與處理步驟，所謂“無規(guī)矩?zé)o以成方圓”。計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)

比日常生活中的事務(wù)處理更具有嚴(yán)謹(jǐn)性、規(guī)范性和可行性。為了使計(jì)算機(jī)有效地解決實(shí)際問題，必須將處

理步驟編排好，用計(jì)算機(jī)能理解的計(jì)算機(jī)語言編寫成“序列”，讓計(jì)算機(jī)自動(dòng)識別并執(zhí)行這個(gè)“序列”，達(dá)

到解決實(shí)際問題的目的。將處理問題的步驟編排好，用計(jì)算機(jī)語言組成序列，就是常說的編寫程序。在C++

語言中，執(zhí)行每條語句都是由計(jì)算機(jī)完成相應(yīng)的具體操作，編寫程序是利用C++語句的功能來實(shí)現(xiàn)預(yù)定的

處理要求。“千里之行，始于足下”，我們從簡單程序?qū)W起，逐步了解和掌握怎樣編寫程序。

在學(xué)習(xí)C++語言之前，讓我們繞過那些繁瑣的語法規(guī)則細(xì)節(jié)，通過一些簡單的例題，來熟悉

程序的基本組成和基本語句的用法，選手剛接觸編程時(shí)，多動(dòng)手模仿是一條捷徑。

例1.2在梯形中陰影部分面積是150平方厘米，求梯形面積。

【分析】已知梯形上、下底長為15和25。令梯形的高為h,則由已知三角形面積為150平方厘米,

有150=(15*h)/2,得h為20,然后根據(jù)梯形面積公式算出梯形面積。程序如下：

#include<cstdio>//printf和scant調(diào)用cstdio庫，在C語言中可調(diào)用stdio.h庫

#include<cstdlib>〃使用system()調(diào)用cstdlib庫

usingnamespacestd;〃在C語言中要省略，例如在VC++和TC++中

intmain()〃有的C語言可用voidmain。,例如TC++和VC++

〃整個(gè)程序開始

floats,h,up,down;//float定義s,h,up,down為單精度實(shí)型變量

up=15;〃已知上底

down=25;〃已知下底

h=2*150/up;〃根據(jù)上底求出梯形的高

s=(up+down)*h/2;〃求出梯形的面積

printf("s=%0.2f\n",s);//\n是換行控制符，0.2f按實(shí)際位數(shù)輸出，保留2位小數(shù)

system("pause");〃暫停作用，TC++和VC++中使用system()調(diào)用stdlib.h庫

return0;〃結(jié)束程序，在TC++和VC++中也要保留

)

運(yùn)行結(jié)果：

s=400.00

【說明】：

所謂namespace,是指標(biāo)識符的各種可見范圍。C++標(biāo)準(zhǔn)程序庫中的所有標(biāo)識符都被定義于

一個(gè)名為std的namespace中。

當(dāng)使用<iostream.h>時(shí)，相當(dāng)于在C中調(diào)用庫函數(shù)，使用的是全局命名空間，也就是早期的

C++實(shí)現(xiàn)；當(dāng)使用<iostream>的時(shí)候，該頭文件沒有定義全局命名空間，必須使用namespacestd；這樣

才能正確使用cout、cin和endlo

例1.3已知一位小朋友的電影票價(jià)是10元，計(jì)算x位小朋友的總票價(jià)是多少？

【分析】假設(shè)總票價(jià)用y來表示，則這個(gè)問題可以用以下幾個(gè)步驟來實(shí)現(xiàn)

①輸入小朋友的數(shù)目x；

②用公式y(tǒng)=10*x計(jì)算總票價(jià)；

③輸出總票價(jià)y的值。

程序如下：

#include<iostream>〃使用cin.cout,須調(diào)用iostream庫

usingnamespacestd;

intmain()

(

intx,y;〃定義整型變量

cout<<"lnputx=";〃輸入提示

cin>>x;〃小朋友的人數(shù)

y=10*x;〃計(jì)算總票價(jià)

cout<<"total="<<y<<endl;〃輸出總票價(jià)

return0;〃結(jié)束程序

}

【說明】：

1、int定義x,y為整型變量，有關(guān)整型變量將在第二章詳細(xì)介紹。

、的作用是在屏幕中顯示字符串

2cout<<"Inputx="0

3、cin>>x的作用是輸入一個(gè)數(shù)，賦予變量X。

4、cout<<"total="<<y<<endl的作用是輸出提示符total=,輸出y的值，endl是換行的意思。

通過以上例12和例1.3兩個(gè)例子，可以總結(jié)出C++語言程序的結(jié)構(gòu)如下：

1)C++語言變量在使用之前必須先定義其數(shù)據(jù)類型，未經(jīng)定義的變量不能使用。

2)程序由一個(gè)或多個(gè)函數(shù)組成，一個(gè)程序中必須有且只有一個(gè)主函數(shù)，主函數(shù)的名字為main。

不論main。函數(shù)在程序中什么位置，程序都是從main。函數(shù)開始執(zhí)行，main。函數(shù)執(zhí)行完畢，程序也就結(jié)

束了。

3）在程序中可以調(diào)用系統(tǒng)提供的庫函數(shù)。在調(diào)用庫函數(shù)之前，必須將相應(yīng)頭文件包含在程序中。

4）程序中可以有注釋行。注釋是為了使程序更易于理解和提示。

5）程序的語句以分號結(jié)束。分號是C++語言不可缺少的組成部分。

6）程序的書寫要注意適當(dāng)?shù)目s進(jìn)，一般采用“逐層縮進(jìn)”形式，以便使程序更加清晰易讀。

把處理問題的步驟編成能從上到下順序執(zhí)行的程序，是簡單程序的基本特征。再來分析下面

一道例題的程序結(jié)構(gòu)，同時(shí)繼續(xù)學(xué)習(xí)基本語句。

例1.4有一個(gè)牧場，牧場上的牧草每天都在勻速生長，這片牧場可供15頭牛吃20天，或可供20

頭牛吃10天，那么，這片牧場每天新生的草量可供幾頭牛吃1天？

【分析】解決這類問題的關(guān)鍵是利用牛吃的草量，最終求出這片牧場每天新生長的草量，我們設(shè)

1單位的草量為1頭牛1天所需的草量，于是15頭牛20天所食的草量為300單位（包括這20天內(nèi)的新

生草量），20頭牛10天所食的草量為200單位（包括這10天內(nèi)的新生草量），兩者的差值即為10天內(nèi)的

新生草量。程序如下：

#include<iostream>〃使用cin.cout,須調(diào)用iostream庫

usingnamespacestd;

intmain()

(

intsl,s2,s3;〃變量定義

sl=15*20;〃:L5頭牛20天所食的草量

s2=20*10;//20頭牛10天所食的草量

s3=(sl-s2)/(20-10);〃每天新生的草量單位數(shù)

cout<<"s="<<s3<<endl;//I單位為1頭牛1天的食量

return0;〃結(jié)束程序

）

運(yùn)行結(jié)果：

s=10

?例1.5給定一個(gè)字符，用它構(gòu)造一個(gè)底邊長5個(gè)字符，高3個(gè)字符的等腰字符三角形。

?#

?###

?#####

程序如下：

#include<iostream>〃使用cin.cout,須調(diào)用iostream庫

usingnamespacestd;

intmain()

(

chara;〃定義字符變量，

cin>>a;〃輸入給定一個(gè)字符

cout<<""<<a<<endl;〃輸出1個(gè)字符，先輸出2個(gè)空格

cout?""<<a?a?a?endl;〃輸出3個(gè)字符，先輸出1個(gè)空格

cout<<a<<a<<a<<a<<a<<endl;〃輸出5個(gè)字符

?return0;〃結(jié)束程序

?}

?【DevC++版本注意事項(xiàng)】

?在5.0版本DevC++中，＜iostream＞不是萬能庫，不包括cstdio,cstring,cstdlib,其

他常用的min,max函數(shù)也不保證包括，需要注意如下幾個(gè)細(xì)節(jié)：

?IXgetchar(),stdin,stdout,freopen。，fclose(),scanf()在C++中需要調(diào)用＜cstdio＞

?②、memset()需要包含C頭文件＜string.h＞,在C++中需要調(diào)用＜cstring＞

?③、qsort(),exit。需要包含C頭文件＜stdlib.h＞,在C++中需要調(diào)用＜cstdlib＞

?在5.0版本C++中，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)去除了iostream對cstdio,cstring,algorithm的依賴性，

需要顯式包括。你現(xiàn)在還可能不透徹理解以上注意事項(xiàng)，就慢慢消化吧，在信息學(xué)奧賽中一定要

注意以上細(xì)節(jié)，請記住：”細(xì)節(jié)決定成敗”。

?：

.

第二章順序結(jié)構(gòu)

第一章的簡單程序已體現(xiàn)出處理問題的步驟的順序關(guān)系，每條語句按自上而下的順序依次執(zhí)行一次，

這種自上而下依次執(zhí)行的程序稱為順序結(jié)構(gòu)程序。

在一個(gè)程序中，所有的操作都由執(zhí)行部分來完成，而執(zhí)行部分又都是由一條條語句組成的。因此，

先要學(xué)習(xí)C++語言的基本語句，并且在學(xué)習(xí)過程中逐步學(xué)會(huì)程序設(shè)計(jì)的基本方法。我們還是先繞過那些繁

瑣的語法規(guī)則細(xì)節(jié)，先看一些例子，然后給出語法以供選手們參考。

賦值語句：在C++語言中，“=”作為賦值運(yùn)算符，而不表示“等于"判斷。賦值語句是由賦值表達(dá)

式再加上分號構(gòu)成的表達(dá)式語句，它是程序中使用最多的語句之一。

變量=表達(dá)式；

在賦值語句的使用中，需要注意以下幾點(diǎn)：

1）由于賦值運(yùn)算符“=”右邊的表達(dá)式也可以是賦值表達(dá)式，因此，下述形式：

變量=（變量=表達(dá)式）；

是成立的，從而形成嵌套的情形。其展開之后的一般形式為：

變量=變量=???=表達(dá)式；

例如，"a=b=c=d=e=5;"，它實(shí)際上等價(jià)于：e=5;d=e;c=d;b=c;a=b;

2）在進(jìn)行賦值運(yùn)算時(shí)，如果賦值運(yùn)算符兩邊的數(shù)據(jù)類型不同，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換，

即將賦值運(yùn)算符右邊的數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換成左邊的變量類型。當(dāng)左邊是整型而右邊是實(shí)型時(shí)，將去掉小數(shù)部分

并截取該整型對應(yīng)的有效位數(shù)。

例2.1輸入兩個(gè)正整數(shù)A和B,試交換A、B的值（使A的值等于B,B的值等于A）。

【分析】交換兩個(gè)變量的值方法很多，一般我們采用引入第三個(gè)變量的算法，二個(gè)變量交換，

可以想像成一瓶醬油和一瓶醋進(jìn)行交換，這時(shí)容易想到拿一個(gè)空瓶子過來：

①將醬油倒到空瓶中；②將醋倒到醬油瓶中；③將原空瓶中的醬油倒到醋瓶中。

程序如下：

#include<iostream>〃使用cin.cout,須調(diào)用iostream庫

usingnamespacestd;

intmain()

inta,b,c;〃定義三個(gè)變量

cout<<"lnputa,b=";〃輸入提示Inputa,b=

cin>>a>>b;〃輸入A、B的值

c=a;a=b;b=c;〃交換A、B的值

cout?"a="?a<<"b="<<b<<endl;〃輸出結(jié)果

例2.2圓柱體的表面積

輸入底面半徑r和高h(yuǎn),輸出圓柱體的表面積，保留3位小數(shù)，格式見樣例。

樣例輸入：3.59樣例輸出：274.889

【分析】

圓柱體的表面積由3部分組成：上底面積、下底面積和側(cè)面積。由于上下底面積相等，完整

的公式可以寫成：表面積=底面積*2+側(cè)面積。根據(jù)平面幾何知識，底面積=TTR2,側(cè)面積=2nrh。參考程序：

#include<cstdio>//使用printf和scanf,須調(diào)用cstdio庫

#include<cmath>〃使用數(shù)學(xué)函數(shù)atan,須調(diào)用cmath庫

usingnamespacestd;〃在這個(gè)程序中可以省略這行

intmain()

{constdoublepi=3.1415926;〃定義pi為常量

doubler,h,sl,s2,s;〃定義雙精度實(shí)型，float為單精度實(shí)型

scanf("%lf%lf",&r,&h);//r和h前的&符號不能漏掉，double型用%If

sl=pi*r*r;〃計(jì)算底面積

s2=2*pi*r*h;〃計(jì)算側(cè)面積

s=2*sl+s2;〃計(jì)算總的表面積

printf("Area=%0.3lf\n",s);〃輸出結(jié)果保留3位小數(shù)，注意用If格式

return0;

)

例2.3數(shù)學(xué)中經(jīng)典的“雞兔同籠”問題，已知頭共30個(gè)，腳共90只，問籠中的雞和兔各有多少

只？

【分析】設(shè)雞為j只，兔為t只，頭為h,腳為f,那么有：

j+t=30①

2對+4*t=90②

假設(shè)籠中30個(gè)頭全都是兔，那么都按每頭4只腳計(jì)算，總腳數(shù)為(4*h),與實(shí)際腳數(shù)(f)之差為

(4*h-f),如果這個(gè)差=0,則籠中全是兔(即雞為0只)；如果這個(gè)差值>0,說明多計(jì)算了腳數(shù)，凡是雞都

多計(jì)算了兩只腳，用它除以2就能得到雞的只數(shù)，算法為：①j=(4*h-f)/2〃先用腳數(shù)差值

除以2算出雞的只數(shù)

②t=h-j〃再用總頭數(shù)減雞數(shù)算出免

的只數(shù)

注意這兩步運(yùn)算的先后順序。程序如下：

#include<cstdio>〃使用getchar()語句，須調(diào)用cstdio庫

#include<iostream>〃使用cin.cout,須調(diào)用iostream庫

usingnamespacestd;

intmain()

{inth,f,j,t;〃定個(gè)變量

h=30;f=90;〃賦初始值

j=(4*h-f)/2;〃計(jì)算雞的只數(shù)

t=h-j;〃計(jì)算免的只數(shù)

cout<<"j="<<j<<"t="<<t<<endl;〃輸出結(jié)果

getchar();〃和system("pause")作用相似，用于結(jié)果顯示暫停

}

第二節(jié)運(yùn)算符和表達(dá)式：C++語言中運(yùn)算符和表達(dá)式數(shù)量之多，在高級語言中是少見的。正

是豐富的運(yùn)算符和表達(dá)式使C++語言功能十分完善。這也是C++語言的主要特點(diǎn)之一。

運(yùn)算符縱覽

1.算術(shù)運(yùn)算符

用于各類數(shù)值運(yùn)算。包括加(+)、減(-)、乘(*)、除(/)、求余(或稱模運(yùn)算，%)、自增

(++)、自減(--)共七種。

2.關(guān)系運(yùn)算符

用于比較運(yùn)算。包括大于(>)、小于(<)、等于(==)、大于等于(>=)、小于等于(<=)和不等于

(!=)六種。

3.邏輯運(yùn)算符

用于邏輯運(yùn)算。包括與(&&)、或(||)、非⑴三種。

4.位操作運(yùn)算符

參與運(yùn)算的量，按二進(jìn)制位進(jìn)行運(yùn)算。包括位與(&)、位或(|)、位非(~)、位異或(八)、

左移(<<)、右移(>>)六種。

5.賦值運(yùn)算符

用于賦值運(yùn)算，分為簡單賦值(二)、復(fù)合算術(shù)賦值(+=,-=,*=,/=,%=)和復(fù)合位運(yùn)算賦值

(&=,|=,人=,>>=,<<=)三類共H■一種。

6.條件運(yùn)算符

這是一個(gè)三目運(yùn)算符，用于條件求值(?：)。

7.逗號運(yùn)算符

用于把若干表達(dá)式組合成一個(gè)表達(dá)式(，)。

8.指針運(yùn)算符

用于取內(nèi)容(*)和取地址(&)二種運(yùn)算。

9.求字節(jié)數(shù)運(yùn)算符

用于計(jì)算數(shù)據(jù)類型所占的字節(jié)數(shù)(sizeof)。

10.特殊運(yùn)算符

有括號0,下標(biāo)口，成員等幾種。

一、算術(shù)運(yùn)算符

1、模運(yùn)算符

求余的運(yùn)算符"附’也稱為模運(yùn)算符，是雙目運(yùn)算符，兩個(gè)操作數(shù)都是整型數(shù)。a%b的值就是

a除以b的余數(shù)，5%2余數(shù)為1。其操作對象只能是整型數(shù)，而其他四種運(yùn)算符對int,float,double,char都

適用。

2、除法運(yùn)算符

C++語言的除法運(yùn)算符有一些特殊之處，即如果a、b是兩個(gè)整數(shù)類型的變量或常量，那么

a/b的值是a除以b的商。例如，5/2的值是2,而不是2.5,而5.0/2或5/2.0的值是2.5。

3、自增自減運(yùn)算符

自增、自減運(yùn)算符用來對一個(gè)操作數(shù)進(jìn)行加1或減1運(yùn)算，其結(jié)果仍然賦予該操作數(shù)，而且

參加運(yùn)算的操作數(shù)必須是變量，而不能是常量或表達(dá)式。

1)自增運(yùn)算符。例如，x++表示在使用x之后，使x的值加1,即x=x+l;++x表示使用x

之前，先使X的值加1,即x=x+l。

2)自減運(yùn)算符。例如，X--表示在使用x之后，使x的值減1,即x=x-l;--X表示使用x

之前，先使X的值減1,即x=x-l。

4、復(fù)合算術(shù)賦值。例如，a+=l,相當(dāng)于a=a+l;a+=b,相當(dāng)于a=a+b。

例2.4變量自加運(yùn)算

#include<iostream>

usingnamespacestd;

intmain()

(

intx,y,zl,z2;

x=7;y=8;

zl=y-(x++);〃計(jì)算zl=l,計(jì)算后x=8

z2=y-(++x);〃計(jì)算前x的值自加1,x的值為9,再與y求差

cout?,,zl="?zl?endl?"z2="?z2;〃分別輸出zl和z2的值

)

運(yùn)行結(jié)果:

zl=l

z2=-l

二、關(guān)系運(yùn)算符

關(guān)系運(yùn)算符用于數(shù)值的大小比較。包括大于(>)、小于(<)、等于(二二)、大于等于(>二)、小于等于

(<二)和不等于(!二)六種，它們都是雙目運(yùn)算符。

關(guān)系運(yùn)算符運(yùn)算的結(jié)果是整型，值只有兩種：0或1,。代表關(guān)系不成立，1代表關(guān)系成立。

請看下面的例子：

intmain()

{intnl=4,n2=5,n3;

n3=nl>n2;//n3的值為0

n3=nl<n2;//n3的值變?yōu)?

n3=nl==4;//n3的值變?yōu)?

n3=nl!=4;//n3的值變?yōu)?

n3=nl==l+3;〃n3的值變?yōu)?

)

三、邏輯運(yùn)算符C++語言中提供了三種邏輯運(yùn)算符：與運(yùn)算(&&)、或運(yùn)算(||)、非運(yùn)算(!)。與運(yùn)

算符(&&)和或運(yùn)算符(||)均為雙目運(yùn)算符。具有左結(jié)合性。非運(yùn)算符⑴為單目運(yùn)算符，具有右結(jié)合性。邏

輯運(yùn)算符和其它運(yùn)算符優(yōu)先級的關(guān)系可表示如下：

按照運(yùn)算符的優(yōu)先順序可以得出：

a>b&&c>d等價(jià)于(a>b)&&(c>d)

!b==c||d<a等價(jià)于((!b)==c)||(d<a)

a+b>c&&x+y<b等價(jià)于((a+b)>c)&&((x+y)<b)

邏輯運(yùn)算的值也為嗔”和“假”兩種，用“V和"0"來表示。其求值規(guī)則如下：

L與運(yùn)算&&參與運(yùn)算的兩個(gè)量都為真時(shí)，結(jié)果才為真，否則為假。例如，5>0&&4>2,由于

5>0為真，4>2也為真，相與的結(jié)果也為真。

2.或運(yùn)算||參與運(yùn)算的兩個(gè)量只要有一個(gè)為真，結(jié)果就為真。兩個(gè)量都為假時(shí)，結(jié)果為假。

例如：5>0||5>8,由于5>0為真，相或的結(jié)果也就為真

3.非運(yùn)算!參與運(yùn)算量為真時(shí)，結(jié)果為假；參與運(yùn)算量為假時(shí)，結(jié)果為真。例如：！(5>0)的結(jié)

果為假。

雖然C++編譯在給出邏輯運(yùn)算值時(shí)，以“1"代表嗔”，“0”代表“假但反過來在判

斷一個(gè)量是為“真"還是為“假"時(shí),以"0"代表"假”，以非“0”的數(shù)值作為“真"。例如：由于5和

3均為非“0”因此5&&3的值為,即為1。又如：5||0的值為嗔”，即為1。

需要說明的是，對于有符號數(shù)，在右移時(shí)，符號位將隨同移動(dòng)。當(dāng)操作數(shù)為正數(shù)時(shí)，最高

位為0,而為負(fù)數(shù)時(shí)，最高位為1。最高位是補(bǔ)0或補(bǔ)1取決于編譯系統(tǒng)的規(guī)定。

在C++語言中，有一些運(yùn)算可以簡寫，如下表所示。

算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符和賦值運(yùn)算符的優(yōu)先級如下：

賦值運(yùn)算符邏輯運(yùn)算符關(guān)系運(yùn)算符算術(shù)運(yùn)算符

低演)

關(guān)系運(yùn)算符的結(jié)合性為：自左至右。

根據(jù)以上優(yōu)先級和結(jié)合性，計(jì)算出以下表達(dá)式的結(jié)果(假設(shè)a=3,b=2,c=l)

a>b表達(dá)式為真，所以表達(dá)式的值為1

(a>b)==c表達(dá)式為真，所以表達(dá)式的值為1

b+c<a表達(dá)式為假，所以表達(dá)式的值為0

d=a>ba>b為真，所以d的值為1

f=a>b>ca>b為真，結(jié)果為1,l>c為假，所以f的值為0

【上機(jī)練習(xí)】1.A+B問題[1.3編程基礎(chǔ)之算術(shù)表達(dá)式與順序執(zhí)行01】

大部分的在線題庫，都會(huì)將A+B問題作為第一題，以幫助新手熟悉平臺(tái)的使用方法。

A+B問題的題目描述如下：給定兩個(gè)整數(shù)A和B,輸出A+B的值。保證A、B及結(jié)果均在整型范

圍內(nèi)?，F(xiàn)在請你解決這一問題。

輸入：

一行，包含兩個(gè)整數(shù)A,B,中間用單個(gè)空格隔開。A和B均在整型范圍內(nèi)。

輸出：

一個(gè)整數(shù)，即A+B的值。保證結(jié)果在整型范圍內(nèi)。

樣例輸入：

12

樣例輸出:

3

2.計(jì)算(a+b)*c的值[1.3編程基礎(chǔ)之算術(shù)表達(dá)式與順序執(zhí)行02]

給定3個(gè)整數(shù)a、b、c,計(jì)算表達(dá)式(a+b)*c的值。

輸入：

輸入僅一行，包括三個(gè)整數(shù)a、b、c,數(shù)與數(shù)之間以一個(gè)空格分開。

(-10,000<a,b,c<10,000)

輸出：

輸出一行，即表達(dá)式的值

樣例輸入：

235

樣例輸出：

25

3.計(jì)算(a+b)/c的值[1.3編程基礎(chǔ)之算術(shù)表達(dá)式與順序執(zhí)行03]

給定3個(gè)整數(shù)a、b、c,計(jì)算表達(dá)式(a+b)/c的值，/是整除運(yùn)算。

輸入；

輸入僅一行，包括三個(gè)整數(shù)a、b、c,數(shù)與數(shù)之間以一個(gè)空格分開。(-10,000<abc<10,000,c

不等于0)

輸出：

輸出一行，即表達(dá)式的值。

樣例輸入：

113

樣例輸出：

0

4.帶余除法[1.3編程基礎(chǔ)之算術(shù)表達(dá)式與順序執(zhí)行04]

給定被除數(shù)和除數(shù)，求整數(shù)商及余數(shù)。此題中請使用默認(rèn)的整除和取余運(yùn)算，無需對結(jié)果進(jìn)行任

何特殊處理。

輸入：

一行，包含兩個(gè)整數(shù)，依次為被除數(shù)和除數(shù)(除數(shù)非零)，中間用一個(gè)空格隔開。

輸出：

一行，包含兩個(gè)整數(shù)，依次為整數(shù)商和余數(shù)，中間用一個(gè)空格隔開。

樣例輸入：

103

樣例輸出：

31

5.計(jì)算分?jǐn)?shù)的浮點(diǎn)數(shù)值［1.3編程基礎(chǔ)之算術(shù)表達(dá)式與順序執(zhí)行05】

兩個(gè)整數(shù)a和b分別作為分子和分母，既分?jǐn)?shù)a/b,求它的浮點(diǎn)數(shù)值（雙精度浮點(diǎn)數(shù)，保留小數(shù)點(diǎn)

后9位）。

輸入：

輸入僅一行，包括兩個(gè)整數(shù)a和b。

輸出：

輸出也僅一行，分?jǐn)?shù)a/b的浮點(diǎn)數(shù)值（雙精度浮點(diǎn)數(shù)，保留小數(shù)點(diǎn)后9位）。

樣例輸入：

57

樣例輸出：

0.714285714

第三節(jié)常量和變量：一、常量

常量是指在程序中使用的一些具體的數(shù)、字符。在程序運(yùn)行過程中，其值不能被更改。如

123,145.88,'m',TRUE

1、整型常量：如3、-5、0等。

整型常量是表示整數(shù)的常量。有三種表示形式：

1）十進(jìn)制形式。如99、-1。

2）八進(jìn)制形式。以數(shù)字0打頭，由0-7構(gòu)