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肉路
5 years ago
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1 C++ 程式初探 II 2015 暑期

2 C++ 程式 II 大綱 1. 變數 2. 運算式 3. 輸出 4. 條件判斷 5. 迴圈 6. 陣列 2

3 基本變數型態整數位元組浮點數位元組字元位元組 short 2 float 4 char ( 整數 ) 1 int 2 (4) double 8 long 4 (8) long double 8(10) 位元組整數値域浮點數値域準確度 to to to ±( to ) to ±( to ) 15 3

4 基本變數型態 int int_var = 1; double float_var1 = 2.1; double float_var2 = 22e-1; // = 2.2 char char_var = 'a'; return 0; 4

5 浮點數精確度浮點運算誤差 double num1 = 0.1; double num2 = 2.1; num1 = num1-0.09; //num1 應該等於 0.01 num2 = num2-2.09; // num2 應該等於 0.01 cout << "num2 num1 = " << num2 - num1 << endl; // 應該顯示為 "num2 - mum1 = 0" // 結束 return 0; 5

6 型態轉換整數運算 3/2 = 1 整數指派給浮點數 result = 1.0 int num1 = 3; int num2 = 2; double result = num1 / num2; //result 應該等於 1.5 cout << "3 / 2 = " << result << endl; // 應該顯示為 "3 / 2 = 1.5" // 結束 return 0; 6

7 型態轉換 result =(3.0/2 3.0/ ) int num1 = 3; int num2 = 2; double result = double(num1) / num2; cout << "3 / 2 = " << result << endl; // 顯示為 "3 / 2 = 1.5" return 0; 型態轉換 (int double): 型態轉換 ( 顯式轉換 ) (double) num = (double)(num) = double (num) 7

8 運算子 (operator) 運算子結合性優先順序運算子結合性優先順序 () + 左至右前置左至右前置 -- 後置 ++ 3 * 左至右後置 -- / 左至右 2 % 左至右整數運算子結合性優先順序運算子結合性優先順序 = 右至左 *= 右至左 += 右至左 4 /= 右至左 4 -= 右至左 %= 右至左 8

9 練習 1 給定一個變數 N, 判斷該數字是否為 11 的倍數 1. 利用餘數運算子 (%) 進行倍數的判斷 2. 測試以下數字 :

10 輸出與輸入 int int_var = 3; double float_var = 2.2; char char_var = 'a'; // 多行 cout << int_var; cout << " "; cout << float_var << endl; cout << char_var << endl; // 單行 cout << int_var << " " << float_var << endl << char_var << endl ; return 0; 10

11 輸出與輸入 int num1 = 3; int num2 = 2; cout << "3 / 2 = \t" << num1 / num2 << "\n"; return 0; 跳脫字元 cout<< \t ; //tab cout<< \n ; // 換行 cout<< \\ ; // 顯示 \ cout<< \' ; //' cout<< \ ; //" 11

12 輸出與輸入 double num1, num2; cin >> num1; cin >> num2; 輸出函數運算子變數名稱 ; cin >> var ; cout << num1 << " / " << num2 << " =\t" << num1 / num2 ; cout << endl; return 0; 12

13 條件判斷條件判斷運算子 (1): int number_a = 6; number_a>3; // true [ 大於 ] number_a>=3; // true [ 大於等於 ] number_a<6; // false [ 小於 ] number_a<=6; // true [ 小於等於 ] number_a==6; // true [ 等於 ] number_a!=6; // false [ 不等於 ] 13

14 條件判斷條件判斷運算子 (2): 運算子意義 && and or! not a && b a b a&&b true true true true false false false true false false false false a b a b a b true true true true false true false true true false false false 14

15 條件判斷 1. if 條件判斷 if( 判斷式 ) 敘述 2. if-else 條件判斷 if( 判斷式 ) 敘述 else 敘述 3. if-else if 條件判斷 if( 判斷式 1) 敘述 else if( 判斷式 2) 敘述 4. if-else if 條件判斷 if( 判斷式 1) 敘述 else if( 判斷式 2) 敘述 else if( 判斷式 3) 敘述 else 敘述 15

16 練習 2 設計一個程式, 使用者可輸入一個介於的數字, 當輸入數字介於 0-69 之間時, 輸出 D; 當輸入數字介於之間時, 輸出 C; 當輸入數字介於之間時, 輸出 B; 當輸入數字介於之間時, 輸出 A 1. 只使用 if 配合 && 完成上述程式 2. 使用 if-else if 完成上述程式 16

17 for 迴圈 // 主函式 int num = 1; for (int i = 1; i <= 3; i++) num = num * 3; cout << num; for( 運算式 ; 判斷式 ; 運算式 ) 敘述式 num i 1234 return 0; // 回傳 0, 程式結束 17

18 for 迴圈 // 主函式 int num = 1; for (int i = 1; i <= 3; i++) num = num * 3; cout << num; 3 for( 運算式 ; 判斷式 ; 運算式 ) 敘述式 num i 1234 return 0; // 回傳 0, 程式結束 18

19 while 迴圈 // 主函式 int num = 1; int i = 1; while(i <= 3) num = num * 3; i++; cout << num; while( 判斷式 ) 敘述式 num i 1234 return 0; // 回傳 0, 程式結束 19

20 while 迴圈 // 主函式 1 int num = 1; int i = 1; 2 while(i <= 3) 3 num = num * 3; i++; 4 cout << num; while( 判斷式 ) 敘述式 num i 1234 return 0; // 回傳 0, 程式結束 20

21 do-while 迴圈 // 主函式 int num = 1; int i = 1; do num = num * 3; i++; while(i <= 3); cout << num; do 敘述式 while( 判斷式 ) ; num i 1234 return 0; // 回傳 0, 程式結束 21

22 do-while 迴圈 // 主函式 1 int num = 1; int i = 1; do 3 num = num * 3; 4 i++; 2 while(i <= 3); cout << num; do 敘述式 while( 判斷式 ) ; num i 1234 return 0; // 回傳 0, 程式結束 22

23 while vs. do-while // 主函式 int num = 1; int i = 1; while(i <= 0) num = num * 3; i++; cout << num; // 主函式 int num = 1; int i = 1; do num = num * 3; i++; while(i <= 0); cout << num; return 0; // 回傳 0, 程式結束 return 0; // 回傳 0, 程式結束 23

24 練習 3 考慮以下的演算法 : 1. 輸入 n 2. 印出 n 3. 如果 n = 1 結束 4. 如果 n 是奇數那麼 n=3*n+1 5. 否則 n=n/2 6. GOTO 2 例如輸入 22, 得到 cycle length 為 16 的數列 : 22, 11, 34, 17, 52, 26, 13, 40, 20, 10, 5, 16, 8, 4, 2, 1 輸入任意整數, 求 cycle length 請測試右列數字 :8, 9, 17 24

25 陣列陣列型別陣列陣列大小 ; int array [10] int array_a[10]; int array_b[] = 1, 2, 3 ; const int array_size = 10; int array_c[array_size]; return 0; 25

26 陣列 int a[10] = 0 ; // 設定初始值為 0 for (int i = 0; i<10; i++) a[i] = i + 1; return 0; 陣列型別陣列陣列大小 ; int array [10] a[0] a[1] a[2] a[3] a[4] a[5] a[6] a[7] a[8] a[9] a[0] a[1] a[2] a[3] a[4] a[5] a[6] a[7] a[8] a[9] 26

27 2 維陣列陣列型別陣列第一維大小第二維大小 ; int array [10] [11] ; int array_a[2][3]; // 設定大小 int array_b[2][3] = 1, 2, 3, 4, 5, 6 ; // 初始化 int array_c[][3] = 1, 2, 3, 4, 5, 6 ; // 初始化設定大小 int array_d[2][3] = 0 ; // 初值為 0 const int row = 2; const int col = 3; int array_e[row][col]; return 0; 27

$array[i][j] = (i + 1) * (j + 1); for (int i = 0; i < row; i++) for (int j = 0; j < col; j++) cout << array[i][j] << "\t"; cout << endl; return 0;$

28 2 維陣列 #include <iostream > const int row = 5; const int col = 10; int array[row][col]; for (int i = 0; i < row; i++) for (int j = 0; j < col; j++) array[i][j] = (i + 1) * (j + 1); for (int i = 0; i < row; i++) for (int j = 0; j < col; j++) cout << array[i][j] << "\t"; cout << endl; return 0; 28

29 2 維陣列 // 記憶體配置 int a[2][3]; for (int i = 0; i<2; i++) for (int j = 0; j<3; j++) a[i][j] = i * 3 + j; for (int i = 0; i<2; i++) for (int j = 0; j<3; j++) cout << endl; return 0; a[0][0] a[0][1] a[0][2] a[1][0] a[1][1] a[1][2] cout << a[i][j] << " "; [0] [1] [2] [3] [4] [5] a[0][0] a[0][1] a[0][2] a[1][0] a[1][1] a[1][2] 29

30 2 維陣列 a[0][0] a[0][1] a[0][2] a[1][0] a[1][1] a[1][2] [0] [1] [2] [3] [4] [5] // 記憶體配置 int array_a[2][3] = 1, 2, 3, 4, 5, 6 ; // 初始化 int array_b[2][3] = 1, 2, 3, return 0; 4, 5, 6 ; // 初始化 a[0][0] a[0][1] a[0][2] a[1][0] a[1][1] a[1][2] 30

31 多維陣列 #include <iostream > int array_a[2][3][4]; // 設定大小 // 初始化 int array_b[2][3][2] = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 ; int array_c[2][3][2] = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 ; return 0; 31

32 練習 4 移動平均法 double a[7] = 0.2, 5.5, 9.9, 5.9, 1.6, 8.0, 5.1; 利用移動平均法, 計算每三個數字為一期的平均數 a[0] a[1] a[2] a[3] a[4] a[5] a[6] a[0] a[1] a[2] a[3] a[4] a[5] a[6] ( )/3= 已知平均期數為 3 期 2. 可彈性輸入需平均之期數 : 要求使用者輸入一個介於 2 到 7 的數字, 依據輸入的數字計算移動平均 32

33 產生隨機亂數 (generating pseudo-random numbers) (1/5) 傳統 C 之亂數產生器 : srand(time(0)); // 設定亂數種子 (include <ctime>) srand(unsigned int); // 隨機亂數種子 double x = double(rand())/rand_max; // 產生 [0,1] 的浮點數亂數 int y = rand()%n // 產生 0~(n-1) 的整數亂數 #include <ctime> int main() srand(time(0)); // 初始化亂數種子 for (int i = 0; i < 20; i++) cout << rand() % 5 << ; // 產生 0-4 的整數亂數 return 0; 33

34 產生隨機亂數 (generating pseudo-random numbers) (2/5) visual studio 的 <random>: random_device 是一種不確定隨機數生成器 (non-deterministic random number generator), 但若環境沒有提供實現不確定隨機數生成器的條件, 則無法使用 mt19937 以梅森旋轉法 (mersenne twister) 產生亂數 mt19937 適合搭配機率分配使用, 常用的分配包含 : uniform_real_distribution<type> dist(min, max); normal_distribution<type> dist(mean, sigma); student_t_distribution<type> dist(n); poisson_distribution<type> dist(mean); 34

35 產生隨機亂數 (generating pseudo-random numbers) (3/5) // random_device 範例, 但因速度慢, 通常只做種子使用 #include <random> random_device rd; cout << "min = " << rd.min() << endl; cout << "max = " << rd.max() << endl; for(int i=0; i<10; i++) cout<<rd()<<endl; return 0; 35

36 產生隨機亂數 (generating pseudo-random numbers) (4/5) // MTd 亂數產生器範例 #include <random> #include <ctime> random_device rd; mt19937 rng(rd()); //mt19937 rng(time(0)); uniform_real<double> ugen(0.0, 1.0); for (int i = 0; i<10; i++) cout << ugen(rng) << endl; return 0; 36

37 產生隨機亂數 (generating pseudo-random numbers) (5/5) // MTd 亂數產生器, 使用函數綁定之範例 #include <random> #include <ctime> #include <functional> random_device rd; mt19937 rng(rd()); uniform_real<double> u(0.0, 1.0); function<double(void)> ugen = bind(u, rng); for (int i = 0; i<10; i++) cout << ugen() << endl; return 0; [[ Remark: 網路上有採用以 variate_generator 綁定 (bind) 亂數產生器與隨機分配的語法, 但已在 VS 2013 被移除 37

38 作業 1 模擬射飛鏢的過程, 標靶面積如圖所示, 顯示射到每個面積區 10% 塊的飛鏢數量 60% 5% 25%

39 作業 2 右圖有一個半徑為 R=1 的扇形與邊長 L=1 的正方形所構成的圖形, 利用機率的方式隨機產生 1000 個介於 [0 1] 之間的數字代表所選的座標, 請問有多少個點落入在藍色面積內? L=R=1 39

C/C++语言 - C/C++数据

C/C++语言 - C/C++数据 C/C++ C/C++ Table of contents 1. 2. 3. 4. char 5. 1 C = 5 (F 32). 9 F C 2 1 // fal2cel. c: Convert Fah temperature to Cel temperature 2 # include < stdio.h> 3 int main ( void ) 4 { 5 float fah, cel ;