C++第5章习题解答.doc 20页

'第五章数组与指针习题第五章数组与指针习题一、.基本概念与基础知识自测题5.1填充题5.1.1数组定义时有三个要素：数组名，数组元素的（1）和数组元素的（2）。按元素在数组中的位置进行访问，是通过（3）进行的，称为（4）或（5）访问。为了使数组声明中数组的大小修改更为方便,总是将（6）用于声明数组长度。答案：（1）类型（2）数量（3）下标运算符（4）下标（5）索引（6）常变量5.1.2C/C++中的多维数组用的是一个（1）的定义，即多维数组的基本定义是（2）构成的数组，三维数组的元素是（3）。答案：（1）嵌套（2）以数组作为元素（3）二维数组5.1.3计算机内存是一维编址的，多维数组在内存中的存储（1），C/C++多维在内存中的排列是（2）方式，即越（3）的下标变化（4）。设数组a有m行n列，每个元素占内存u个字节，则a[i][j]的首地址为（5）+（6）。答案：（1）必须要转化为一维方式，（2）按行方式（3）右（4）越快（5）a数组的首地址（6）(i*n+j)*u5.1.4对于多维数组，（1）的大小是确定的，所谓“不检查数组边界”只是不检查（2）的边界，而（3）的边界是在控制之中的，所以多维数组名作为函数的参数只可以（4）缺省。答案：（1）较低各维的（2）最高维（第一维）（3）较低各维（4）最高维5.1.5指针变量保存了另一变量的（1）值，不可以任意给指针变量赋一个地址值，只能赋给它（2）和（3）的地址。使用变量名来访问变量，是按（4）来直接存取变量称为（5）方式；而借助指针变量取得另一变量的地址，访问该变量称为（6）方式。答案：（1）地址（2）NULL20 第五章数组与指针习题（3）已经分配了内存的变量的地址（4）按变量的地址（5）直接访问（6）间接访问5.1.6固定指向一个对象的指针，称为（1），即（2），定义时const放在（3）。而指向“常量”的指针称为（4），指针本身可以指向别的对象，但（5），定义时const放在（6）。答案：（1）指针常量（2）指针本身是常量（3）const放在类型说明之后，变量名之前（4）常量指针（5）不能通过该指针修改对象（6）const放在类型说明之前5.1.7数组名在表达式中被自动转换为指向（1）的指针常量，数组名是地址，但数组名中放的地址是（2），所以数组名（3）。这样数组名可以由（4）来代替，C++这样做使用时十分方便，但丢失了数组的另一要素（5），数组名是指向数组（6）的指针，而不是指向数组（7）的。编译器按数组定义的大小分配内存，但运行时对（8）不加检测，这会带来无法预知的严重错误。答案：（1）数组第一个元素（2）不可改变的（3）称指针常量（4）指针（5）数组元素的数量（6）元素（7）整体（8）对数组的边界不加检测5.1.8有一个三维数组：intz3d[2][3][4];给出指向三维数组第i行第j列第k页元素的指针的三种表达方式（1），（2），（3）。再给出这些元素的三种表达方式（4），（5），（6）。答案：（1）z3d[i][j]+k或&z3d[i][j][k]（2）*(z3d[i]+j)+k（3）*(*(z3d+i)+j)+k（4）z3d[i][j][k]或*(z3d[i][j]+k)（5）*(*(z3d[i]+j)+k)（6）*(*(*(z3d+i)+j)+k)5.2简答题5.2.1物理上，C++是怎样访问数组元素的？请对访问方法作简单介绍。答：物理上，C++语言的下标运算符[]是以指针作为操作数的，a[i]20 第五章数组与指针习题被编译系统解释为*(a+i)，即表示为a所指(固定不可变)元素向后第i个元素。无论我们是以下标方式或指针方式存取数组元素时，系统都是转换为指针方法实现。这样做对多维数组尤其方便。5.2.2什么是回溯算法？答：回溯法是对枚举法的一种改进。回溯法的基本思想是，通过对问题的分析找出解决问题的线索，先在一个局部上找出满足问题条件的局部的解，然后逐步由局部解向整个问题的解的方向试探，若试探成功就得到问题的解，试探失败逐步向后退，改变局部解再向前试探。回溯法能避免枚举法的许多不必要的搜索，使问题比较快地得到解决。5.2.3用数组名作为函数的参数时，可否加上数组的长度？如果需要加则怎样加？为什么？答：被调函数中作为形式参数的一维数组不需要说明长度，即使说明了大小也不起作用，因为C++只传递数组首地址，而对数组边界不加检查。5.2.4需要编写一个对多维数组通用的算法（即各维的大小未定），怎样才能把实参多维数组的信息全部传递到函数中去？答：最佳方法是用函数模板，多维数组用模板类型参数传递，各维的大小作为参数传递。也可以用一维数组加各维的大小都作为参数传递。5.2.5解释运算符“*”和“&”的作用，运算符“.”和“->”的作用。答：在应用指针变量时，“*”是间接引用（dereference）运算符，作用于一个指针类型的变量，访问该指针所指向的内存数据。因结果是内存中可寻址的数据。“&”是取地址运算符，作用于内存中一个可寻址的数据（如：变量，对象和数组元素等等），操作的结果是获得该数据的地址。运算符“.”和“->”是成员访问运算符(MemberAccessOprator)。在对象或结构外部去访问公有的数据成员或函数成员时，是在对象名后加“.”（点操作符），再加成员函数名或函数名就可以了。但是这些成员必须是公有的成员，只有公有成员才能在对象的外面对它进行访问。当用指向对象和结构变量的指针访问其公有成员时，则只要在指针变量名后加“->”（箭头操作符），再加公有成员名就可以了。5.2.6什么是this指针？简述它的作用。答：当我们在对象的外部访问该对象的公有成员时，必须指明是哪一个对象。但是当我们用对象的成员函数来访问本对象的成员时，在成员函数中只要给出成员名就可以实现对该对象成员的访问。但同一个类创建的多个对象共用同一份成员函数的拷贝。既然是同一份拷贝，那么成员函数又怎么知道是取哪一个对象的成员数据呢？其实每一个对象有一个隐藏的this指针，它始终指向该对象，并将该指针作为一个参数自动传递给该成员函数。这就是说，成员操作符总是要使用的，只不过在对象内是隐式的，即在对象内省略了this指针。5.2.7指针变量与整型量的加减运算代表什么意义？答：指针变量与整型量的加减表示移动指针，以指向当前目标前面或后面的若干个位置的目标。指针与整型量i的加减等于指针值(地址)与i*sizeof(目标类型)积的加减，得出新的地址。5.2.8设a为数组名，那么a++是否合法？为什么？答：非法。因为a是指针常量。20 第五章数组与指针习题5.2.9指针作为函数的参数时，它传递的是什么？实参要用什么？而使用引用时实参要用什么？何时只能用指针而不能用引用？答：是地址，是指针所指向的变量或对象的内存首地址，在物理上讲我们传的是指针的值，与传其它变量是没有差异的，函数获得的是另一个变量的地址，在逻辑上讲我们是把另一个变量的地址传过去了，可以看作传地址。实参要用变量或对象的地址。而使用引用时实参要用变量或对象本身。实参为数组时，只能用指针而不能用引用，因为数组的引用不存在。5.2.10指针作为函数的返回值时，应该注意什么？答：指针指向的数据的生命期必须不仅仅在函数域中，函数消亡后，数据仍然存在。如果返回的指针，它所指的变量或对象已消亡，则该返回值无意义，这一点必须十分小心。总之直接使用指针不管是作为参数还是返回值，都要注意安全性。5.2.11设有语句char*ps=”It’sabook.”;是否建立了一个字符串，并把”it’sabook.”作为其初值？随后又有语句：*ps=”It’sacar”;这又代表什么？是否正确。答：没有建立字符串，只是让ps指向一个放在代码区中的特殊字符串，而该字符串所在内存是不可写的。后一条语句要求把字符串赋给不可写的字符串空间是错的。二、编程与综合练习题5.3打印杨辉三角形（10行）。使用二维数组并利用每个系数等于其肩上两系数之和。解：好的算法无特例，二维数组共用11列，第1列全0，方便计算#includeusingnamespacestd;intmain(){inta[10][11]={0,1},i,j;//初始化时写好第1行，其余各行全0for(i=1;i<10;i++)//为了全部算法无特例，共用11列，第1列全0，方便计算for(j=1;j<=i+1;j++)a[i][j]=a[i-1][j-1]+a[i-1][j];for(i=0;i<10;i++){for(j=1;j<=i+1;j++)cout<#includeusingnamespacestd;voidinverse(int[],int[],int,int);//注意数组最高维可缺省，例5.5因初学未省voidmulti(int[],int[],int[],int,int,int);voidoutput(int[],int,int);20 第五章数组与指针习题intmain(){intmiddle[6*3],result[6*4];//注意写作6*3等可清楚看出矩阵的行列intmatrix1[3*6]={8,10,12,23,1,3,5,7,9,2,4,6,34,45,56,2,4,6};intmatrix2[3*4]={3,2,1,0,-1,-2,9,8,7,6,5,4};output(matrix1,3,6);inverse(matrix1,middle,3,6);output(middle,6,3);output(matrix2,3,4);multi(middle,matrix2,result,6,3,4);output(result,6,4);return0;}voidinverse(intmatrix1_1[],intmiddle_1[],inta,intb){inti,j;for(i=0;iusingnamespacestd;20 第五章数组与指针习题intatoi(chars[]){inttemp=0,f=1,i=0;while(s[i]!=""&&s[i]!="-"&&(s[i]<"0"||s[i]>"9"))i++;//去除串前部无效字符if(s[i]=="-"){//读负号f=-1;i++;}if(s[i]<"0"||s[i]>"9")cout<<"error!"<="0"&&s[i]<="9"){//转换数字串temp=temp*10+s[i]-48;i++;}returnf*temp;}intmain(){charnum[20];cin.getline(num,19);cout<20 第五章数组与指针习题usingnamespacestd;intmain(){int*ip,ival=100;double*dp,dval=99.9;char*cp,cval="A";ip=&ival;dp=&dval;cp=&cval;cout<<*ip<<"t"<<&*ip<<"t"<usingnamespacestd;char*strcat1(char*s,constchar*ct){char*st=s;while(*s)s++;//*s作为条件,等效*s!=0while(*s++=*ct++);returnst;}intstrlen1(constchar*s){inti=0;while(*s++)i++;returni;}char*reverse(char*s){chartemp,*temp1=s,*temp2=s;while(*temp2)temp2++;temp2--;//指针移回串尾while(temp2-temp1>0){//注意此处,从串两头的指针同时向中间移动,重合或交错时停止temp=*temp1;*temp1=*temp2;*temp2=temp;temp1++;temp2--;}returns;}char*strchr(constchar*cs,charc){while(*cs!=c&&*cs)cs++;if(*cs==0)cs=NULL;//未找到返回NALLreturn(char*)cs;}char*strstr(constchar*cs1,constchar*cs2){char*temp;char*temp1=(char*)cs2;while(*cs1){//只要主串还有字符未查，则继续while(*cs1!=*cs2&&*cs1)cs1++;//找到主串含有子串的第一个字符,或主串查完停止temp=(char*)cs1;temp1=(char*)cs2;if(*cs1){//核对子串其他字符while(*cs1++==*temp1++||*temp1);20 第五章数组与指针习题if(*temp1==0)returntemp;//找到子串返回}}returnNULL;//未找到返回NAL}intmain(){chara[40]="李明";charb[20]="是东南大学学生";charc[40]="SoutheastUniversity";char*cp;cout<usingnamespacestd;char*reverse(char*s){chartemp,*temp1=s,*temp2=s;while(*temp2)temp2++;temp2--;//指针移回串尾while(temp2-temp1>0){//注意此处,从串两头的指针同时向中间移动,重合或交错时停止temp=*temp1;*temp1=*temp2;*temp2=temp;temp1++;temp2--;20 第五章数组与指针习题}returns;}char*itoa(intn,char*string){char*temp=string;if(n<0){*temp++="-";n=-n;}do{//注意个位放在前了*temp++=n%10+48;}while(n=n/10);//显式的循环*temp="";if(*string=="-")temp=string+1;//有负号仅反转数字部分elsetemp=string;reverse(temp);//个位放到后面returnstring;}char*itoa1(intn,char*string){if(n<0){*string++="-";n=-n;}if(n/10)string=itoa1(n/10,string);//隐式循环*string++=n%10+48;//第一次是数字最高位放串的最前面的字符（不含符号），注意指针移动在后*string="";returnstring;//注意返回的指针已后移一字符}char*itoa0(intn,char*string){itoa1(n,string);returnstring;}intmain(){intnum;charst[20];cin>>num;cout<<"输出数字串："<>num;cout<<"输出数字串："<中定义一个日期时间的结构：20 第五章数组与指针习题structtm{inttm_sec;//秒inttm_min;//分inttm_hour;//时inttm_mday;//日inttm_mon;//月inttm_year;//年，实际放的是与1970年的差，如1990年为20inttm_wday;//星期inttm_yday;//一年中的第几天inttm_isdst;//是否夏时制};函数time_ttime(time_t*tp)是提取当前时间，time_t即长整型，代表从1970年1月1日00:00:00开始计算的秒数（格林尼治时间），放在首地址为tp的单元内。函数tm*localtime(consttime_t*tp)将tp地址单元中的时间转换为日期时间结构的当地时间；（函数tm*gmtime(consttime_t*tp)转换为日期时间结构的格林尼治时间；）函数char*asctime(tm*tb)将tb地址单元中的tm结构的日期时间转换为字符串（供显示），它有固有格式，如：SunSep1601:03:521973利用以上资源，重新设计一个日期时间类（DataTime），要求定义对象时取当前时间进行初始化，显示时重取显示时刻的时间并显示出来。解：#include#includeusingnamespacestd;classdatatime{tm*timedata;longallsecond;char*tmp;public:datatime(){time(&allsecond);timedata=localtime(&allsecond);tmp=asctime(timedata);cout<>ch;if(ch=="y"||"Y")dt.gettime();return0;}5.11完善自定义字符串类mystring，函数包括：构造函数、拷贝构造函数、析构函数，并重载运算符[]，=（分别用mystring和C字符串拷贝），+（strcat），+=，<，==(strcmp)。解：此例既是对第4章的复习也是一个提高。拷贝构造函数的应用请参阅4.4.2节末尾两项说明，本例形参使用引用，仅在返回时调用了拷贝构造函数。运算符的重载请参阅4.5节。#includeusingnamespacestd;constintn=256;classmystring{charstr[n];//存放字符串的数组容器intmaxsize;//最大可用元素数，可防止数组出界，提高健壮性intlast;//已用元素最大下标public:mystring(){last=0;maxsize=n;str[0]="";cout<<"缺省构造函数"<last)last=i;//下标运算符，可添加长度但不查边界returnstr[i];}mystringoperator=(mystring&);mystring&operator=(char*ms);//这里重载的=是把C风格字符串赋给mystringmystringoperator+(mystring&);mystringoperator+=(mystring&);booloperator<(mystring&);booloperator==(mystring&);};mystringmystring::operator=(mystring&ms){last=-1;do{last++;str[last]=ms.str[last];}while(lastusingnamespacestd;constintn=256;classmystring{charstr[n];//存放字符串的数组容器intmaxsize;//最大可用元素数，可防止数组出界，提高健壮性intlast;//已用元素最大下标public:mystring(){last=-1;maxsize=n;str[0]="";cout<<"缺省构造函数"<last)last=i;//下标运算符，可添加长度但不查边界returnstr[i];}mystring&operator=(mystring&);mystring&operator=(char*ms);//这里重载的=是把C风格字符串赋给mystringmystringoperator+(mystring&);//这里返回不能用引用mystring&operator+=(mystring&);booloperator<(mystring&);booloperator==(mystring&);};voidmystring::reverse(){inti=0,j=last-1;chartemp;while(j>i){//注意此处，从串两头同时向中间移动，重合或交错时停止temp=str[i];//头尾交换str[i]=str[j];str[j]=temp;i++;j--;20 第五章数组与指针习题}}intmystring::strchr(charc){inti;for(i=0;i!=last;i++)if(str[i]==c)returni;return-1;//未找到返回-1}intmystring::strstr(mystringstr1){inti=0,k=1;while(str[i]!=""){//只要主串还有字符未查，则继续while(str[i]!=str1[0]&&str[i]!="")i++;//找到主串含有子串的第一个字符,或主串查完停止if(str[i]!=""){//核对子串其他字符while(str[i+k]==str1.str[k]&&k