《c++综合练习题》课件

综合练习题C++欢迎来到综合练习题的世界！C++这份课件旨在提供丰富的练习题，帮助你巩固编程知识，提升PPT C++编程技能语言概述C++面向对象编程强大的功能广泛应用支持面向对象编程，使用类和对象提供丰富的功能，包括指针、引用在系统软件、游戏开发、图形处理C++C++C++来组织代码，提高代码可重用性和可维、模板等，支持多种编程范式，满足各、嵌入式系统等领域广泛应用，是重要护性种编程需求的编程语言变量与基本数据类型变量基本数据类型变量是用来存储数据的容器每个变量都有一个名称，用来标识它程序可以通过变量名来访问和修改变量的值基本数据类型是C++中定义的几种内置数据类型例如，整型（int）、浮点型（float）、字符型（char）等运算符与表达式算术运算符关系运算符12算术运算符用于执行基本数关系运算符用于比较两个操学运算，例如加法、减法、作数，例如等于、不等于、乘法、除法、取模大于、小于、大于等于、小于等于逻辑运算符位运算符34逻辑运算符用于组合多个条位运算符用于对操作数的二件，例如与、或、非进制位进行操作，例如按位与、按位或、按位异或、左移、右移程序流程控制顺序结构1程序按顺序执行选择结构2根据条件执行不同代码循环结构3重复执行代码块程序流程控制是程序的基本结构它决定程序代码的执行顺序，影响程序的逻辑和功能C++顺序结构是基础，选择结构用于判断，循环结构用于重复执行，它们组合成复杂的程序逻辑函数与程序结构函数的定义与调用函数参数与返回值函数是程序的基本结构单元，用于函数可以通过参数传递数据，并通过返C++封装代码块以实现特定功能回值将结果返回给调用者函数重载与函数模板递归函数函数重载允许定义多个同名函数，但参递归函数调用自身来解决问题，通常用数列表不同函数模板提供了一种创建于处理树状结构或分治问题通用函数的机制数组与字符串数组连续存储相同数据类型元素，通过下标访问数组是线性数据结构，可以存储多个相同类型的数据字符串字符序列，以空字符结尾字符串常量用双引号括起来，可以存储文本数据操作•数组创建、初始化、遍历、排序、查找•字符串比较、拼接、查找、替换、转换指针与动态内存分配指针变量动态内存分配指针变量存储内存地址，指向动态内存分配在程序运行时分特定数据类型通过指针访问配内存空间，根据需要灵活分数据，提高程序效率，实现数配内存，避免浪费据共享内存管理使用和操作符分配和释放内存，避免内存泄漏和悬挂指针new delete结构体与联合体结构体概述联合体概述结构体是一种用户定义的数据类型，用于将不同类型的数据组联合体是一种数据类型，允许多个成员共享同一内存空间，用合在一起，以表示一个完整的数据实体于节省内存，并根据需要访问不同的成员类与对象类定义对象实例化成员访问数据封装类是对象的蓝图，定义对象对象是类的具体实例，拥有通过成员访问运算符访问对隐藏对象的内部实现细节，的属性和方法类定义的属性和方法象的属性和方法通过方法访问数据继承与多态继承多态12允许创建新的类（派生类）作为同一个操作作用于不同的对象，产生C++已有类的扩展，继承父类的属性和方不同的行为实现多态机制的关键是法虚函数代码复用灵活性34继承机制可以有效地提高代码复用率多态性增强了程序的灵活性和可扩展，降低开发成本性，使代码更易于维护虚函数与虚基类虚函数虚基类虚函数用于实现运行时多态性解决多重继承中可能出现的菱形继承问题“”在基类中使用关键字声明，允许派生类重写基类中的在基类声明中使用关键字，确保派生类共享一个共同virtual virtual函数行为的基类对象异常处理异常的概念异常处理机制异常是程序运行过程中发生的提供了机制来捕C++try-catch错误或意外事件，例如除以零获和处理异常，增强程序的健、数组越界等壮性和稳定性异常类型异常处理流程异常类型可以是标准库提供的异常发生后，程序会寻找匹配异常，也可以是自定义的异常的块，处理异常，并恢catch类型复程序的正常执行文件输入输出文件操作流对象12文件输入输出操作是程使用流对象来进行文件C++C++序与外部数据交互的重要途输入输出操作，例如径，可以读取外部数据，也用于输入文件，ifstream可以将程序运行结果写入文用于输出文件ofstream件文件模式文件操作函数34打开文件时需要指定文件模提供了丰富的文件操作C++式，例如读写、追加或二进函数，例如打开文件、关闭制模式，不同的模式影响对文件、读取数据、写入数据文件的操作方式等模板编程代码复用类型安全模板编程允许编写独立于数据类型的通用代码模板编译器在编译时检查类型匹配可用于创建通用的函数、类和数据结构，以提高代码可重用帮助避免运行时错误，提高程序的可靠性性标准模板库STL容器算法迭代器仿函数容器提供各种数据结构，算法提供了丰富的算法，迭代器是泛型指针，允许仿函数是可调用的对象，STL STL STLSTL例如向量、列表、集合和映例如排序、搜索、转换和删遍历容器中的元素，实现对类似于函数，可以用于定制射，它们提供高效的数据存除，以操作容器中的数据不同容器的通用算法算法的行为，提高代码的灵储和访问活性和可复用性容器类向量列表树映射标准模板库提供向列表容器使用双向链表，支树容器提供基于树的数据结映射容器使用关联数组，支C++STL量容器，它们是动态数组，持高效的插入和删除操作，构，例如二叉搜索树，支持持快速查找和插入删除键值/支持高效的随机访问和插入但随机访问较慢高效的搜索、插入和删除操对/删除操作作算法类算法复杂度分析排序算法时间复杂度和空间复杂度，衡量算法效率冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序、堆排序等搜索算法图算法线性搜索、二分搜索、哈希表搜索等广度优先搜索、深度优先搜索、最短路径算法、最小生成树算法等迭代器遍历容器迭代器类型

1.

2.12迭代器是用于遍历容器元素的指针型对象，提供了一种访问容标准库中提供了多种迭代器类型，包括输入迭代器、输C++器中各个元素的方法出迭代器、前向迭代器、双向迭代器和随机访问迭代器，它们的功能和性能各不相同操作符重载使用示例

3.

4.34迭代器通常重载了运算符，如用于移动到下一个元素，例如，使用迭代器可以遍历一个向量中的所有元素，并对每个“++”“*”用于获取当前元素的值元素进行操作仿函数函数对象应用场景仿函数也称为函数对象，是指重载了函数调用运算符的对仿函数常用于标准模板库中，例如在算法库中，仿函数STL象，可以像函数一样被调用可以作为谓词来指定算法的条件它能够将函数的行为封装到对象中，从而实现更灵活的操作在泛型编程中，仿函数能够提供更通用的函数接口，提升代码的可重用性适配器函数适配器类适配器对象适配器将一个类的接口转换成客户希望的另外通过继承一个适配者的类来改变其接口通过组合一个适配者的对象来改变其接一个接口使原本由于接口不兼容而不口能一起工作的类可以一起工作算法设计与分析分析问题首先要深入理解问题，确定问题类型，例如排序、搜索或图论问题设计算法选择适当的算法策略，例如贪心算法、动态规划或递归实现算法将算法用编程语言实现，并测试其正确性和效率评估算法分析算法的时间复杂度和空间复杂度，并根据实际应用场景进行优化常见数据结构线性结构树形结构线性结构中元素按顺序排列，例如数组树形结构中的元素呈层次关系，例如

二、链表和栈叉树和堆图结构集合结构图结构中的元素之间可以任意连接，例集合结构中元素无序且不重复，例如集如有向图和无向图合和哈希表排序算法比较排序非比较排序比较排序算法通过比较元素之间的顺序关系进行排序，例如冒泡排序、插入排序和归并排序非比较排序算法不进行元素之间的比较，而是利用元素的某些特征进行排序，例如计数排序等、基数排序和桶排序等搜索算法线性搜索二分搜索逐个检查列表中的每个元素，直到找到假设列表已排序，每次将搜索范围缩小目标值或遍历完列表简单易懂，但效一半，直到找到目标值或搜索范围为空率较低，适用于小型数据集或无序列表效率更高，适用于大型排序后的数据集哈希表搜索树形搜索通过哈希函数将键值映射到哈希表中的基于树形结构，例如二叉搜索树，可以位置，实现快速查找，适用于需要快速高效地搜索和排序数据适用于需要动查找元素的场景态插入和删除元素的场景图算法图的表示最短路径图算法通常用于解决网络、地图和寻找两个节点之间最短路径，如社交网络等问题算法和算法Dijkstra A*最小生成树拓扑排序寻找连接图中所有节点的最小权重对有向无环图进行排序，确保所有边集，如算法和算法节点的前置节点都在其之前Prim Kruskal动态规划动态规划概念动态规划应用动态规划步骤动态规划是一种将复杂问题分解为子问动态规划广泛应用于各种问题，例如最动态规划通常涉及定义状态、状态转移题，并保存子问题的解，以避免重复计短路径、最长公共子序列和背包问题方程和边界条件等步骤算的方法贪心算法局部最优逐步构建

1.

2.12贪心算法通过选择当前最优算法逐步构建问题的最优解解，试图达到全局最优解，每个步骤都选择当前最佳的局部解不可回溯适用场景

3.

4.34一旦做出选择，就无法回溯贪心算法适用于具有最优子，不会考虑是否会导致全局结构和贪婪选择的优化问题最优解递归与回溯递归回溯递归是一种强大的编程技术，回溯是一种算法策略，它通过它允许函数调用自身以解决较逐步探索所有可能的解决方案小的子问题来找到最佳解递归可以简化代码，并提供优回溯使用递归来尝试不同的选雅的解决方案，例如计算阶乘择，并在遇到死胡同或违反约或遍历树结构束时回溯到之前的状态应用递归与回溯广泛应用于各种问题，例如解决迷宫、棋盘游戏、组合优化和搜索问题位运算位运算简介常见位运算位运算直接对数据在内存中的二进制位进行操作，包括按位按位与对应位都为，结果为，否则为•110与、或、异或、取反、左移和右移等按位或对应位只要有一个为，结果为•|11按位异或对应位不同，结果为位运算效率高，可以实现高效的数据处理和控制，在算法优•^1化和底层编程中广泛应用按位取反将所有位取反•~左移将二进制位左移，低位补•0右移将二进制位右移，高位补或，取决于符号位•01实用技巧与编程规范代码风格注释12一致性很重要，例如缩进、命名规范，使代码易于理解和维清晰、简洁的注释提高代码可读性，帮助开发者理解代码逻护辑测试调试34编写测试用例，确保代码功能正确，并防止潜在错误掌握调试工具，善用断点，帮助快速定位和解决代码问题。