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c++第四章练习题

查找最小值

编写一个应用程序，查找多个整数中的最小值。假设读取的第一个值指定了需要从用户输入的数值数量。
关键点
先读取第一个数 n，表示后续需要输入 n 个整数。
遍历输入的整数，动态比较并记录最小值。

#include <iostream>
int main() {//初始化读入数字的个数int num{0}, min{0};std::cout << "input number of digits: ";std::cin >> num;std::cout << "input " << num << " numbers: ";int arr[num];for (size_t i = 0; i < num; ++i) {std::cin >> arr[i];}min = arr[0];//::cout << min;for (size_t i = 1; i < num; ++i) {if (min > arr[i]) min = arr[i];}std::cout << "smallest number: " << min;return 0;
}

上述自己写的程序缺少对异常情况的处理
添加对用户输入0、1等极端情况的处理

#include <iostream>
int main() {//初始化读入数字的个数int num{0}, min{0};std::cout << "input number of digits: ";std::cin >> num;int arr[num];//针对用户输入0、1进行特殊处理switch (num) {case 0: std::cout << "No integer were entered."; break;case 1:std::cout << "input an number: ";std::cin >> min;std::cout << "smallest number: " << min;break;default:std::cout << "input " << num << " number: ";for (size_t i = 0; i < num; ++i) {std::cin >> arr[i];}min = arr[0];for (size_t i = 1; i < num; ++i) {if (min > arr[i])min = arr[i];}std::cout << "smallest number: " << min;}return 0;
}

计算奇数的乘积

编写一个应用程序，计算从 1 到 15 的所有奇数的乘积。
关键点
遍历 1 到 15 的整数，筛选出奇数（i % 2 != 0）。
累乘所有奇数，注意结果可能较大，需用 long 或 unsigned long 类型。

#include <iostream>
int main() {int arr[15];unsigned long result{1};//输入1~15for (size_t i=0; i<15; ++i) {arr[i]=i+1;//奇数if (arr[i] % 2 !=0) {result *= arr[i];}}std::cout << "product of odd integers from 1 to 15: " << result;return 0;
}

阶乘

阶乘在概率问题中经常用到。正整数 n 的阶乘（写作 n!，读作 “n 的阶乘”）等于从 1 到 n 的所有正整数的乘积。编写一个应用程序，计算 1 到 20 的阶乘。使用 long 类型，以表格形式显示结果。计算 100 的阶乘可能会遇到什么困难？
关键点
计算阶乘时，数值增长极快（如 20! 已超过 20 亿），long 类型可能仅能存储到一定范围的阶乘（需根据具体编译器和平台判断）。
计算 100! 的困难：普通整数类型（如long long）无法存储如此大的数值，需使用大整数库（如 C++ 的__int128或第三方库）或高精度计算方法。

#include <iostream>
#include <boost/multiprecision/cpp_int.hpp>
using boost::multiprecision::cpp_int;
cpp_int factorial(int n) {cpp_int fact{1};for (size_t i=1; i<=n; ++i)fact *= i;return fact;
}
int main() {//计算1-20的阶乘std::cout << "number\t" << "factorial\t\n";for (size_t i=1; i<=20; ++i) {std::cout << i << "\t" << factorial(i) << "\t\n";}return 0;
}

修改的复利程序

修改图 4.17 中的复利应用程序（该程序引入了 Boost Multiprecision 库的cpp_dec_float_50类）

使其对利率 5%、6%、7%、8%、9% 和 10% 重复执行计算步骤。使用for循环遍历不同的利率。你将亲眼见证复利的神奇效果。

#include <iostream>
#include <boost/multiprecision/cpp_dec_float.hpp>
using boost::multiprecision::cpp_dec_float_50;int main() {//复利公式 s=p*(1+rate)^yearcpp_dec_float_50 principal{1000};std::cout << "\nYear\t" << " interest\t "<< "Amount on deposit\t\n";for (size_t year=1; year<=10; ++year) {cpp_dec_float_50 rate{"0.05"};for (size_t i=0; i<=5; ++i) {cpp_dec_float_50 amount{principal*pow(1+rate,year)};std::cout << year << "\t" << rate << "\t" << amount << "\t\n";rate += cpp_dec_float_50("0.01");}}return 0;
}

三角形打印程序

编写一个应用程序，分别显示以下图案，每个图案依次打印在另一个下方。使用for循环生成图案。所有星号（）必须通过单个语句cout << ''打印，使星号并排显示。可使用语句cout << '\n’换行，使用cout << ’ '在最后两个图案中显示空格。程序中不应有其他输出语句。
提示：最后两个图案要求每行以适当数量的空格开头。

#include <iostream>int main() {//第一个图案for (size_t i=1; i<=10; ++i) { //控制行for (size_t j=1; j<=i; ++j) { //控制列std::cout << '*';}std::cout << "\n";}std::cout << "\n";//第二个图案for (size_t i=1; i<=10; ++i) {for (size_t j=10; j>=i; --j) { //10,9,8,7……std::cout << '*';}std::cout << "\n";}std::cout << "\n";//第三个图案for (size_t i=1; i<=10; ++i) {for (size_t k=1; k<i;++k)std::cout << ' ';for (size_t j=10; j>=i; --j) { //10,9,8,7……std::cout << '*';}std::cout << "\n";}std::cout << "\n";//第四个图案for (size_t i=1; i<=10; ++i) { //控制行for (size_t k=10; k>i;--k) std::cout << ' ';for (size_t j=1; j<=i; ++j) { //控制列std::cout << '*';}std::cout << "\n";}return 0;
}

柱状图打印程序

编写一个应用程序，读取五个1到30之间的数字。对于每个读取的数字，程序应显示相同数量的相邻星号。例如，如果程序读取数字7，则应显示*******。在读取所有五个数字后，显示这些星号条。

#include <iostream>
#include <random>
int main() {std::default_random_engine engine{};std::uniform_int_distribution randomnum{1,30};for (size_t k=0; k<5; k++) {for (size_t i=0; i<=randomnum(engine); i++) {std::cout << "*";}std::cout << "\n";}return 0;
}

计算π的值

通过无穷级数计算π的值。打印如下所示的表格，该表格显示通过计算此级数的前200,000项近似得到的π值。在首次得到以3.14159开头的近似值之前，需要使用多少项？

#include <iostream>
#include<boost/multiprecision/cpp_dec_float.hpp>
using boost::multiprecision::cpp_dec_float_50;
int main() {cpp_dec_float_50 pi{0};std::cout << "Accuracy set at : 200000" << "\n";std::cout << "term\t" << "pi\t\n";for (size_t i=1; i<=200'000; ++i) {if ((i % 2) == 1) { //奇数项pi += cpp_dec_float_50(4) / cpp_dec_float_50((2*i)-1);std::cout << i << "\t" << std::setprecision(20) << pi << "\t\n";}else { //偶数项pi -= cpp_dec_float_50(4) / cpp_dec_float_50((2*i)-1);std::cout << i << "\t" << std::setprecision(20) << pi << "\t\n";}}return 0;
}