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第1章 计算机与程序设计简介1

1.1 硬件和软件1

1.1.1 计算机硬件3

1.1.2 硬件的发展6

1.1.3 计算机软件8

练习1.110

1.2 编程语言11

1.3 问题解决与软件开发13

1.3.1 阶段一：开发与设计14

1.3.2 阶段二：编写文档15

1.3.3 阶段三：维护16

1.3.4 深入探讨开发与设计16

1.3.5 备份20

练习1.321

1.4 算法21

练习1.424

1.5 为对象做准备：面向对象的程序设计25

练习1.526

1.6 深入探讨数字式存储的概念29

1.6.1 二进制补码29

1.6.2 字与地址30

1.7 常见编程错误30

1.8 章节回顾31

1.8.1 关键术语31

1.8.2 概要31

1.8.3 练习32

第一部分 C++面向过程的程序设计35

第2章 用C++解决问题37

2.1 C++简介37

2.1.1 main()函数39

2.1.2 cout对象40

练习2.142

2.2 程序设计风格44

练习2.246

2.3 数据值与算术运算47

2.3.1 整数值47

2.3.2 浮点数48

2.3.3 字符值49

2.3.4 转义序列50

2.3.5 算术运算51

2.3.6 整数的除法53

2.3.7 一元运算符53

2.3.8 运算符的优先级和结合性54

练习2.355

2.4 变量与声明语句57

2.4.1 声明语句58

2.4.2 多重声明60

2.4.3 内存分配62

2.4.4 显示一个变量的地址63

练习2.465

2.5 整数限定符67

2.5.1 数据类型转换68

2.5.2 确定存储长度68

练习2.569

2.6 软件开发过程运用70

2.6.1 步骤一：分析问题71

2.6.2 步骤二：研究解决方案71

2.6.3 步骤三：方案的代码化71

2.6.4 步骤四：程序的测试与更正72

练习2.672

2.7 注重解决问题74

2.7.1 问题一：钟摆74

2.7.2 问题二：直通电话网络75

练习2.776

2.8 为对象做准备：关于“抽象”的简介77

2.9 常见编程错误80

2.10.2 概要81

2.10 章节回顾81

2.10.1 关键术语81

2.10.3 练习82

第3章 基础知识介绍86

3.1 赋值操作86

3.1.1 赋值的各种形式89

3.1.2 累加和90

3.1.3 计数91

练习3.193

3.2 指定输出数的格式96

练习3.2102

3.3 利用数学库函数104

练习3.3107

3.4 用cin对象接收程序输入109

练习3.4112

3.5 const限定符115

练习3.5117

3.6 注重解决问题118

3.6.1 问题一：酸雨118

3.6.2 问题二：指数函数的逼近120

练习3.6123

3.7 为对象做准备：程序性能衡量和面向对象技术125

3.7.1 程序性能的衡量126

3.7.2 转向面向对象技术127

3.8.1 编译时和运行时错误128

3.8.2 语法和逻辑错误128

3.8 深入探讨错误128

练习3.7128

3.9 常见编程错误131

3.10 章节回顾131

3.10.1 关键术语131

3.10.2 概要132

3.10.3 练习133

第4章 选择结构137

4.1 选择标准137

4.1.1 逻辑运算符139

4.1.2 数的精度问题141

练习4.1142

4.2 if-else语句143

4.2.1 复合语句145

4.2.3 单选择147

4.2.2 代码块的作用范围147

4.2.4 与if-else语句相关的问题149

练习4.2150

练习4.3157

4.3 嵌套if语句160

4.4 switch语句160

练习4.4163

4.5 注重解决问题164

4.5.1 问题一：数据有效性检验165

4.5.2 问题二：解二次方程166

练习4.5169

4.6 为对象做准备：内部和外部170

4.6.2 代码重用和扩展172

4.6.1 抽象与封装172

练习4.6173

4.7 深入探讨程序测试174

4.8 常见编程错误175

4.9 章节回顾176

4.9.1 关键术语176

4.9.2 概要176

4.9.3 练习178

第5章 循环结构181

5.1 引言181

5.1.1 先判断循环与后判断循环181

5.1.2 固定计数循环与可变条件循环181

5.2 while循环183

练习5.2188

5.3 交互式while循环189

5.3.1 标记195

5.3.2 break语句与continue语句196

5.3.3 空语句197

练习5.3197

5.4 for循环199

练习5.4205

5.5 循环编程技术208

5.5.1 技术一：在循环中交互输入208

5.5.2 技术二：在循环中选择208

5.5.3 技术三：计算单变量函数210

5.5.4 技术四：交互式循环控制212

练习5.5213

5.6 嵌套循环214

练习5.6216

5.7 do-while循环217

练习5.7219

5.8 为对象做准备：对象建模技术220

5.8.1 对象图221

5.8.2 关系223

练习5.8224

5.9 常见编程错误225

5.10 章节回顾225

5.10.1 关键术语225

5.10.2 概要226

5.10.3 练习227

6.1 函数声明与参数声明231

第6章 用函数实现模块化231

6.1.1 函数原型232

6.1.2 调用一个函数233

6.1.3 定义一个函数234

6.1.4 语句的位置237

6.1.5 函数占位符238

6.1.6 带有空参数列表的函数239

6.1.7 缺省参数240

6.1.8 函数模板240

6.1.9 重用函数名(重载)244

练习6.1245

6.2 返回值246

练习6.2251

6.3 变量的作用范围253

6.3.1 范围解析运算符256

6.3.2 全局变量的误用256

练习6.3257

6.4 变量存储类型259

6.4.1 局部变量存储类型260

6.4.2 全局变量存储类型263

练习6.4264

6.5 使用引用参数的引用传递265

练习6.5272

6.6 递归273

6.6.1 数学递归273

6.6.2 计算是如何执行的275

6.6.3 递归与迭代276

6.7 注重解决问题277

6.7.1 产生伪随机数277

练习6.6277

6.7.2 问题一：模拟抛硬币279

6.7.3 问题二：编写一个HiLo游戏281

6.7.4 问题三：用蒙特卡洛模拟估计曲线下的面积283

练习6.7287

6.8 为对象做准备：动态OMT模型290

6.8.1 动态模型290

6.8.2 一个例子292

练习6.8293

6.10.1 关键术语294

6.10.2 概要294

6.10 章节回顾294

6.9 常见编程错误294

6.10.3 练习295

第二部分 C++面向对象的程序设计303

第7章 类的介绍305

7.1 C++中的抽象数据类型(类)305

7.1.1 抽象数据类型305

7.1.2 类的构造307

7.1.3 术语313

练习7.1313

7.2 构造函数315

7.2.1 构造函数的调用316

7.2.2 重载和内联构造函数317

7.2.3 析构函数320

练习7.2321

7.3 注重解决问题321

7.3.1 问题一：构造一个电梯对象322

7.3.2 问题二：汽油泵对象的仿真326

练习7.3331

7.4 常见编程错误332

7.5 章节回顾332

7.5.1 关键术语332

7.5.2 概要332

7.5.3 练习333

第8章 类的函数和转换335

8.1 赋值335

8.1.1 复制构造函数338

8.1.2 基础/成员初始化340

练习8.1341

8.2 类的其他特征341

8.2.1 类的作用范围341

8.2.2 静态类成员343

8.2.3 友元函数346

练习8.2348

8.3 运算符函数349

练习8.3355

8.4 用户的两种选择：operator()和operator［］356

练习8.4359

8.6 数据类型转换359

8.5.2 内置数据类型转换成类360

8.5.1 内置数据类型转换成内置数据类型360

8.5.3 类转换成内置数据类型362

8.5.4 类转换成类363

练习8.5366

8.6 注重解决问题367

8.6.1 问题一：多个对象的汽油泵仿真367

8.6.2 应用一：重载插入(<<)和提取(>>)运算符372

练习8.6375

8.7 常见编程错误376

8.8 章节回顾377

8.8.1 关键术语377

8.8.2 概要377

8.8.3 练习378

9.1 类的继承381

第9章 继承和动态内存分配381

9.1.1 访问标志383

9.2.2 一个例子383

练习9.1387

9.2 多态性387

练习9.2390

9.3 this指针391

练习9.3396

9.4 注重解决问题396

9.4.1 应用一：对象的动态生成与销毁396

9.4.2 问题一：汽油泵的动态仿真401

练习9.4405

9.5 作为类成员的指针406

9.6 常见编程错误412

练习9.5412

9.7 章节回顾413

9.7.1 关键术语413

9.7.2 概要413

9.7.3 练习413

第10章 I/O文件流和数据文件415

10.1 I/O文件流对象和方法415

10.1.1 文件415

10.1.2 文件流对象和模式416

10.1.3 文件流的方法417

10.1.4 嵌入程序和交互输入的文件名421

10.1.5 关闭文件423

练习10.1423

10.2 读文件和写文件424

10.2.1 标准设备文件429

10.2.2 其他设备429

练习10.2430

10.3 文件的随机访问431

练习10.3434

10.4 将文件流作为函数的输入参数434

练习10.4437

10.5 注重解决问题437

10.5.1 问题一：花粉统计的单文件更新437

10.5.2 问题二：主文件/事务文件更新442

练习10.5446

10.6.2 iostream类库的组件448

10.6.1 文件流传输机制448

10.6 深入探讨iostream类库448

10.6.3 iostream在内存中的格式449

10.7 常见编程错误451

10.8 章节回顾451

10.8.1 关键术语451

10.8.2 概要451

10.8.3 练习452

第三部分 数据结构455

第11章 数组457

11.1 一维数组457

练习11.1463

11.2 数组的初始化464

练习11.2466

11.3 用数组作为函数参数467

练习11.3470

11.4 声明和使用二维数组471

11.4.1 数组内部元素定位算法476

11.4.2 多维数组477

练习11.4478

11.5 注重解决问题479

11.5.1 应用一：统计分析479

11.5.2 应用二：表的维护482

练习11.5485

11.6 查找和排序485

11.6.1 查找算法486

11.6.2 线性查找486

11.6.3 二分法查找487

11.6.4 大O表示法491

11.6.5 排序算法491

11.6.6 选择排序491

11.6.7 交换(起泡)排序494

11.6.8 快速排序496

练习11.6502

11.7 常见编程错误504

11.8 章节回顾504

11.8.1 关键术语504

11.8.2 概要504

11.8.3 练习505

12.1.1 字符串的输入和输出509

12.1 字符串基础509

第12章 字符串509

12.1.2 字符串的处理511

12.1.3 逐个字符输入515

练习12.1517

12.2 库函数518

12.2.1 字符例程521

12.2.2 转换例程523

练习12.2524

12.3 注重解决问题525

12.3.1 问题一：字符统计525

12.3.2 问题二：词数统计527

练习12.3529

12.4 深入探讨CString类530

12.5 常见编程错误534

12.6 章节回顾535

12.6.1 关键术语535

12.6.2 摘要535

12.6.3 练习535

第13章 地址、指针和数组538

13.1 地址和指针538

13.1.1 地址的存储538

13.1.2 使用地址539

13.1.3 声明指针540

13.1.4 引用和指针541

练习13.1544

13.2 数组名作为指针547

练习13.2553

13.3 指针运算554

练习13.3557

13.4 传递地址557

13.4.1 传递数组561

13.4.2 高级指针表示法563

练习13.4565

13.5 指针和字符串库函数566

练习13.5567

13.6 字符串定义和指针数组568

练习13.6572

13.7 常见编程错误573

13.8.1 关键术语574

13.8.2 概要574

13.8 章节回顾574

13.8.3 练习575

第14章 作为数据结构的记录577

14.1 单个记录577

练习14.1581

14.2 结构体数组582

练习14.2584

14.3 记录结构用作函数参数585

14.3.1 传递指针587

14.3.2 返回结构体589

练习14.3590

14.4 链表591

14.5 结构体动态数据分配597

练习14.4597

练习14.5601

14.6 注重解决问题602

14.6.1 问题一：填充和处理单个记录602

14.6.2 问题二：记录数组的排序和查找607

练习14.6610

14.7 联合体612

练习14.7613

14.8 常见编程错误613

14.9 章节回顾614

14.9.1 关键术语614

14.9.2 总结614

14.9.3 练习614

15.1 堆栈介绍617

第15章 面向对象的堆栈和队列617

15.1.1 创建椎栈618

15.1.2 数组实现618

练习15.1624

15.2 动态链接堆栈的实现624

练习15.2630

15.3 队列介绍631

15.3.1 创建队列631

15.3.2 数组实现632

练习15.3638

15.4 动态链接队列的实现638

15.6.1 关键术语645

15.6 章节回顾645

15.5 常见编程错误645

练习15.4645

15.6.2 概要646

15.6.3 练习646

附录A 运算符优先顺序表648

附录B ASCII字符编码649

附录C 程序的输入、编译和执行650

附录D 输入、输出和标准错误重定向654

附录E 浮点数的存储656

附录F 名称空间658

附录G 标准模板库660

附录H 使用 Visual C++6.0665

附录I 使用 C++ Builder672

附录J 附加性能674

附录K 部分奇数编号习题的答案683