程式設計入門

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1 新北市立海山高中 Dev C++ 簡明教材翁鴻仁教師編授

2 目錄第一章緒論第二章程式設計的基本概念第三章資料型態第四章程式的流程判斷第五章函式第六章程式的流程控制第七章陣列

第一章緒論 1-1 為什麼要學 C++ 程式語言 C 程式語言是在 1970 年代由貝爾實驗室 (AT&T) 的 Dennis Ritchie 和 Ken Thompson 所發展出來的, 因為其具有結構化模組化與可攜性的特色, 因此廣受程式設計者的愛好與使用到了 1980 年代, 為了解決大型程式開發所遭遇到的問題, 貝爾實驗室的 Bjarne Stroustru 將物件導向的設計概念導入

3 第一章緒論 1-1 為什麼要學 C++ 程式語言 C 程式語言是在 1970 年代由貝爾實驗室 (AT&T) 的 Dennis Ritchie 和 Ken Thompson 所發展出來的, 因為其具有結構化模組化與可攜性的特色, 因此廣受程式設計者的愛好與使用到了 1980 年代, 為了解決大型程式開發所遭遇到的問題, 貝爾實驗室的 Bjarne Stroustru 將物件導向的設計概念導入 C 程式語言裡, 並逐漸發展成為今日的 C++ 程式語言電腦所能接受的指令是由 0 與 1 所組成的機械語言, 而 C++ 程式語言為高階語言, 其語法較接近人們平常講話的自然語言, 電腦是無法理解的因此, 當程式設計者編寫完高階語言後, 必須翻譯成電腦可讀取的機械語言, 電腦才能依程式指令執行而翻譯的方式有兩種 : 一種是將全部的程式翻譯完之後再交給電腦執行, 此種方式稱為編譯, 而負責翻譯者稱為編譯器 (complier) 另一種翻譯的方式則是, 翻譯一行程式指令之後, 就立刻執行, 然後才翻譯下一行程式敘述, 此種一邊翻譯一邊執行的方式稱為直譯, 而翻譯者稱為直譯器 (interpreter) 高階語言編譯或直譯機械語言編寫閱讀執行 1-2 Dev-C++ 整合開發環境 1. Dev-C++ 整合開發環境 Dev-C++ 中的 Dev 是 Develop 的縮寫, 是由 Bloodshed 公司專為 C++ 程式語言所發展的整合開發環境 (IDE;Integrated Development Environment), 其可提供程式設計者在視窗化的作業環境下進行的編寫編譯與執行, 其視窗畫面如下 : 標題列功能表工具列專案總管碥輯區編譯及除錯訊息區狀態列 2. Dev-C++ 整合開發環境的安裝 -2-

進入網頁 http://www.bloodshed.net/dev/devcpp.

exe 下載後將游標移至該檔案, 並連按滑鼠左鍵兩下即可進行安裝 1-3 編輯程式前的準備

4 進入網頁並下載 Dev-C++ 安裝檔 devcpp _setup.exe 下載後將游標移至該檔案, 並連按滑鼠左鍵兩下即可進行安裝 1-3 編輯程式前的準備請在功能表列中點選工具 / 編輯器選項 ; 即可開啟編輯器功能設定視窗 ; 接著選擇顯示頁面, 並在顯示行號的核選方框內打鈎, 再按確定鈕顯示行號僅需設定一次 2-1 我的第一個 C++ 程式第二章程式設計的基本概念歩驟 1: 請在編輯區內鍵入下列文字敘述 ; cout << "Hello Students!"; cout << endl; 歩驟 2: 點選功能表中的執行 / 編譯並執行, 或是工具列上的, 或直接按 F9 快捷鍵 ; 可 -3-

我的第二個 C++ 程式下列程式示範如何做簡單的數值運算, 並在螢幕上顯示運算結果 /* 加法示範 */ // 註解 int x; // 宣告 x 為整數變數 x=14; // 設定 x 的初值 cout << "x=" << x << endl; // 印出 x=14 後換行 cout << "x+3="

5 以看到程式的執行結果如下圖歩驟 3: 請先關閉 Dev-C++ 整合開發環境及執行結果的視窗畫面接下來在 Windows 作業系統中, 由電腦或檔案總管找出所儲存的目錄, 即可發現在此目錄底下除了原先已建立附檔名為.cpp 的 Dev-C++ 來源檔外, 還包括有另一新建立的同名執行檔, 其附檔名為.exe 來源檔執行檔其中,Dev-C++ 來源檔必須用 Dev-C++ 整合開發環境來開啟和執行 ; 而執行檔則可在 Windows 作業系統中連點滑鼠左鍵兩下來執行 2-2 我的第二個 C++ 程式 1. 我的第二個 C++ 程式下列程式示範如何做簡單的數值運算, 並在螢幕上顯示運算結果 /* 加法示範 */ // 註解 int x; // 宣告 x 為整數變數 x=14; // 設定 x 的初值 cout << "x=" << x << endl; // 印出 x=14 後換行 cout << "x+3=" << x+3 << endl; // 印出 x+3=17 後換行位元位元組與字元 : 位元 (bit) 指的是電腦裡最小的記憶單元, 在此記憶單元可存放 0 與 1 兩種數位訊號位元組 (byte) 亦是電腦的記憶單元, 其由而 8 個位元所組成, 因為每個位元都可以存放兩種訊號, 所以一個位元組可存放的訊號有 2 8 =256 種組合每一種組合即分別對應二進位的一個數值, 而一個數值就代表 -4-

6 一個字元 (character) 例如組合即為二進位表示, 換成十進位數值為 65, 代表的字元為大寫的英文字母 A ; 即為十進位的數值 66, 代表的字元為大寫的英文字母 B, 依此類推上述用以指示字元的數值, 稱為 ASCII 碼 ( 讀音同 ask key) 2. C++ 程式語言的保留字保留字的意義就是指令, 命令程式做一些動作, 有其特殊的作用, 不可以當作變數名稱, 初學者因認識的指令不多, 所以往往會有誤用情況, 以下列出 C++ 程式語言的保留字 (keyword) and and_eq asm auto bitand bitor bool break case catch char class compl const const_cast continue default delete do double dynamic_cast else enum explicit export extern false float for friend goto if inline int long mutable namespace new not not_eq operator or or_eq private protected public register reinterpret_cast return short signed sizeof static static_cast struct switch template this throw true try typedef typeid typename union unsigned using virtual void volatile wchar_t while xor xor_eq 2-3 輸出物件與輸入物件 1. 物件的基本概念在物件導向的程式語言中, 將物件視為一個獨立的個體, 就像是一個獨立的人一樣例如將矩形視為一種物件, 此物件有自己的特徵, 例如長寬與名稱 ; 而且此個體可以表現出自己的行為, 例如顯示旋轉和隱藏等在電腦術語中, 長寬與名稱稱為屬性 (property), 顯示旋轉和隱藏則被稱為方法 (method), 而不管是屬性或是方法, 都屬於物件的成員 (member) 當成員是一個變數時, 這個變數被稱為成員變數 (data member); 而當成員是一個函式時, 這個函式則被稱為成員函式 (member function) 物件屬性方法成員變數長 = 10; 寬 = 5; 顯示 ( ); 旋轉 ( 旋轉角度 ); 成員函式名稱 = 矩形 ; 隱藏 ( ); 2. 輸出物件 cout 假設要解決的問題與螢幕的顯示有關, 因此操作的主體是關於螢幕的輸出, 使用的物件就是 cout 物件, 而使用 cout 必須引入標頭檔 <iostream> 有關 cout 的語法 (syntax) 如下 : -5-

7 cout 語法 cout << 變數名稱 ; cout << 字串 ; cout << 運算式 ; cout << 格式指令 ; cout << 字串 << 變數名稱 << ; <iostream> // 輸出變數所儲存的值 // 輸出字串的內容 // 輸出運算的結果 // 輸出格式指令所指定的效果 // 連續輸出 3. 輸出格式設定 (1) 跳脫字元 : cout 的程式敘述之一 cout << ABC\n ; // 輸出 ABC 後, 換行 cout << A\t << B\t << C\t\n ; // 輸出 A B C 後, 換行詳細的跳脫字元格式如下表 : 跳脫字元 \n // 游標移至下一列 \t // 游標移至下一定位點 \\ // 輸出反斜線 \ \ // 輸出雙引號 (2) 格式指令 : cout 的程式敘述之二 cout << endl; // 換行顯示詳細的格式指令如下表 : cout 的格式指令 endl // 本行結束 left // 靠左對齊 right // 靠右對齊 (3) 格式函式 : 利用標頭檔 <iomanip> 中的格式函式來設定輸出的格式 : cout 的程式敘述之三 cout << setw(5) << ABC ; // 輸出 ABC cout << setw(5) << left << ABC ; // 輸出 ABC cout << right; // 還原靠右對齊的內定值範例 : 四則運算程式使用整數和浮點數變數來設計一個程式, 其可在螢幕上顯示此兩數之和, 兩數之積, 兩數之差, 兩數之商, 以及兩數相除之後的餘數 /* 算術運算子的示範 */ -6-

$3; // 變數的初始化 cout << "\n 整數的四則運算 \n"; cout << "------------------------\n"; cout << " i = " << i << "\t\tj = " << j <<endl; cout << "------------------------\n"; cout << " i - j = " << i-j << endl;$

8 #include <iomanip> // 使用 setw( ) 須引入 int i,j; float x,y; // 宣告 i 和 j 為整數變數 // 宣告 x 和 y 為浮點數變數 i=14; j=3; x=56.4; y=12.3; // 變數的初始化 cout << "\n 整數的四則運算 \n"; cout << " \n"; cout << " i = " << i << "\t\tj = " << j <<endl; cout << " \n"; cout << " i - j = " << i-j << endl; cout << " i * j = " << i*j << endl; cout << " i / j = " << i/j << endl; // 取 x 除以 y 的商 cout << " i % j = " << i%j << endl; // 取 x 除以 y 的餘數 cout << " \n"; cout << "\n 浮點數的四則運算 \n"; cout << " \n"; cout.precision(3); // 只顯示至百分位 cout << " x = " << setw(8) << left << x; cout << "\ty = " << setw(8) << y << endl << right; cout << " \n"; cout << " x + y = " << setw(8) << x+y << endl; cout << " x - y = " << setw(8) << x-y << endl; cout << " x * y = " << setw(8) << x*y << endl; cout << " x / y = " << setw(8) << x/y << endl; cout << " \n"; // 還原靠右對齊內定值 4. 輸入物件 cin 想要擷取鍵盤鍵入的資料, 需用標頭檔 <iostream> 中的輸入物件 cin, 其語法說明如下 : cin 語法 cin >> 變數名稱 ; cin >> 變數 1 >> 變數 1 >> ; <iostream> // 輸入數值至變數中 // 連續輸入範例 : 顯示鍵入的數值設計一個程式, 可分別輸入兩個整數和浮點數, 並在螢幕上顯示使用者所輸入的數值 -7-

9 /* 輸入物件 cin 的示範 */ using namespace std ; int i,j; float x,y; cout << " 請輸入兩個整數 :"; cin >> i >> j; cout << " 您輸入的整數為 :"; cout << i << "\t" << j << endl; // 連續輸入兩個整數. cout << " \n"; cout << " 請輸第一個浮點數 :"; cin >> x; cout << " 請輸第二個浮點數 :"; cin >> y; cout << " 您輸入的浮點數為 :"; cout << x << "\t" << y << endl; return 0 ; // 分別輸入兩個浮點數第三章資料型態 3-1 數值資料與運算子 1. 數值型態型態記憶體大小說明範圍 int 4 byte 整數 ~32767 long 4 byte 長整數 ~ float 4 byte 單精確度浮點數 e38~ e-45,0, e-45~ e38 宣告數值資料的語法如下 : 型態宣告的語法型態變數名稱 ; // 宣告變數名稱所儲存內容的資料型態程式敘述如下 : float x, y ; int counter = 1; int i=1, j=0 ; // 宣告 x 和 y 皆為浮點數 // 宣告一個整數變數並初始化 // 宣告多個整數變數並初始化 2. 算式運算子 (Arithmetic operator) -8-

10 符號意義程式敘述結果 + 加法運算減法運算 * 乘法運算 3*2 6 / 除法運算 6/3 2 % 取得餘數 18% 遞增運算 int x=5; x++; 6 -- 遞減運算 int x=5; x--; 4 3. 複合運算子 (Compound operator) 利用運算子的組合而形成複合運算子, 可以簡化程式敘述例如 : 符號意義程式敘述等同敘述結果 = 指定變數的值 int x; x=1+2 int x; x=3 3 += 相加後再指定 int x=3; x+=2; int x=3; x=x+2; 5 -= 相減後再指定 int x=3; x-=2; int x=3; x=x-2; 1 *= 相乘後再指定 int x=8; x*=2; int x=8; x=x*2; 16 /= 相除後再指定 int x=18; x/=3; int x=18; x=x/3; 6 4. 關係運算子 (Relational operator) 符號意義程式敘述結果 == 等於判別 (1 == 2) 0!= 不等於判別 (7%2!= 0) 1 > 大於判別 (2/3 > 4/5) 0 < 小於判別 (2*3 < 2*5) 1 >= 大於或等於 (10/2 >= 15/3) 1 <= 小於或等於 (2*2 <= 2/2) 0 5. 邏輯運算子 (Logical operator) 符號意義說明程式敘述結果! 不是 (not) 0 轉 1,1 轉 0!0 1 && 且 (and) 兩者為真才為真 int x=5; (x>0 && x<=10) 1 或 (or) 有一為真就是真 int x=18;!(x%3 x%6) 1-9-

11 範例 : 圓的性質程式請設計一個程式, 由使用者給定圓半徑的值之後, 程式會自動顯示圓的性質, 如直徑圓周長與圓面積 /* 圓的性質 */ using namespace std ; const float PI=3.1416; float radius, perimeter, area; cout << " 請輸入圓的半徑 :"; cin >> radius; perimeter = 2*PI*radius; area = PI*radius*radius; // 宣告圓周率為一常數 // 宣告半徑, 周長, 面積 // 輸入 // 運算 cout << " 半徑為 " << radius << " 的圓 :\n"; cout << " 周長為 " << perimeter << endl; cout << " 面積為 " << area << endl; // 輸出 return 0 ; 範例 : 計算成績總分與平均程式設計一學生成績計算的程式, 可讓同學輸入各科成績, 並自動計算總分及平均分數 /* 計算成績總分與平均 */ #include <iomanip> using namespace std ; short i=0; // 科目別 int score_subject01; // 第 1 科成績 int score_subject02; // 第 2 科成績 int score_subject03; // 第 3 科成績 float sum; // 總分 cout << " 請輸入第 " << i+1 << " 科成績 :"; cin >> score_subject01; i++; cout << " 請輸入第 " << i+1 << " 科成績 :"; cin >> score_subject02; i++; cout << " 請輸入第 " << i+1 << " 科成績 :"; // i=0, 輸入第 1 科成績 // i=1, 輸入第 2 科成績 // i=2, 輸入第 3 科成績 -10-

12 cin >> score_subject03; i++; // i=3, 總科目數為 i /* 成績計算 */ sum = score_subject01 + score_subject02 + score_subject03; average = sum / i; /* 輸出統計結果 */ cout << " \n"; cout << " 總分為 " << sum << " 分 \n"; cout << fixed << setprecision(2); cout << " 平均為 " << average << " 分 \n"; // 固定浮點數的小數位數 return 0 ; 3-2 字元與字串資料 1. 字元資料型態請參考下列的程式敘述 : 字元的宣告與初始化 char a; // 宣告 a 為一字元變數 a = A ; // 將符號 A 所對應的 ASCII 碼 (65) 指定給字元變數 a char b = A ; // 宣告並指定字元變數 b 的值為 65 範例 : 字元轉 ASCII 程式設計一個字元轉 ASCII 程式 /* 求字元的 ASCII 碼程式 */ short asciicode; char a; cout << " 請輸入字元 :"; cin >> a; asciicode = int(a); // 強制將字元轉換為整數 cout << " 字元 ( " << a << " ) 的 "; cout << "ASCII 碼為 " << asciicode << endl; -11-

13 2. 字串資料型態字串語法如下 : 字串資料型態宣告的語法 <iostream> string 字串變數名稱程式敘述參考如下 : 字串的宣告與初始化 string str1; string str2 = ABC ; // 宣告 str1 為字串型態 // 宣告 str2 為字串, 並指定初值例如 : 字串的操作 cin >> str1; cout << str1; str1 = str1 + ABC ; str1 += ABC ; // 將輸入的文字存入 str1 字串內 // 將 str1 字串儲存的文字輸出至螢幕 // 將文字 ABC 附加至 str1 的最後面 // 功效同 str1 = str1 + ABC 3. 字串物件請參考下列的 : string str3 = ABCDEF ; // 宣告 str3 為一字串, 並指定初值 cout << str3[0] << str3[3]; // 輸出 AD str3[2] = c ; // 字串內容由 ABCDEF 變為 ABcDEF 請看下列的程式敘述 : string str1 = ABCDEF ; // 宣告 str1 為一字串, 並指定初值 str1.erase(3); // 刪除索引值 3( 含 ) 之後的字元 cout << str1; // 輸出 ABC 程式敘述請參考如下 : string str1 = I love you! ; int position=0; cout << str1.size( ); // 輸出字串大小 11 position = str1.find( love ); // position = 2 position = str1.find( like ); // position = -1 程式敘述請參考如下 : string str1, str2; str1 = I love you! ; str2.replace(2,4, forget ); // str2= I forget you! -12-

14 範例 : 個人資料的查詢與修改從已存在的個人資料中, 搜尋欲某一特定的文字, 並將文字修改成正確的文字, 再於螢幕上顯示出正確的個人資料 /* 個人資料的查詢與修改 */ using namespace std ; string txt_line, txt_search, txt_replace; int position ; // 字元在字串的位置 txt_line = "01 丁小雨 02 王大明 03 梅庭過 04 劉川風 "; cout << " 個人資料如下 :\n" << txt_line << endl; cout << " 請輸入要修改的資料 :"; cin >> txt_search; cout << " 請輸入修改後的資料 :"; cin >> txt_replace; position = txt_line.find(txt_search); // 尋找字串並取得啟始位置 txt_line.replace(position, txt_search.size(),txt_replace); // 舊字串置換成新字串 cout << "\n 修改後的資料如下 :\n"; cout << txt_line << endl; return 0 ; 第四章程式的流程判斷 4-1 單向選擇開始條件式 true 程式敘述 1 false if ( 條件式 ) 程式敘述 1; 程式敘述 2; 程式敘述 2-13-

15 範例 : 會員特惠價程式請設計一個顯示物品售價的程式, 讓使用者輸入密碼以確認會員身份 ; 如果是非會員就顯示原價, 而會員則顯示八折優待後的價格 /* 會員特惠價程式 */ float price; bool flag; string password; price = 120; cout << " 請輸入會員密碼 :"; cin >> password; cout << " 訂價 " << price << " 元 \n"; if ( password == "1234" ) flag = 1; if (flag) cout << " 會員八折優待!\n 會員 "; price *= 0.8 ; cout << " 售價為 " << price << " 元 "; cout << endl; // 設定旗標,1 為會員,0 為非會員 // 原價 120 元 // 判別密碼是否正確 // flag=1 為會員 4-2 雙向選擇開始 false 條件式 true 程式敘述 1 程式敘述 2 程式敘述 3 if ( 條件式 ) 程式敘述 1; else 程式敘述 2; 程式敘述 3; -14-

$= 0 ) // 不被 4 整除者為平年 cout << " 西元 " << year << " 為平年 \n"; else // 被 4 整除者要再進一步判斷 if ( (year%100==0) && (year%400!$

16 範例 : 閏年判斷程式請設計一個可以判斷使用者所輸入的西元年份是否為閏年的程式平年有西元等 ; 閏年有 /* 閏年判斷程式 */ int year; cout << " 請輸入西元年份 :"; cin >> year; if ( year%4!= 0 ) // 不被 4 整除者為平年 cout << " 西元 " << year << " 為平年 \n"; else // 被 4 整除者要再進一步判斷 if ( (year%100==0) && (year%400!=0) ) // 被 4 整除中, 能被 100 整除但不被 400 整除者, 為平年 cout << " 西元 " << year << " 為平年 \n"; else cout << " 西元 " << year << " 為閏年 \n"; 4-3 巢狀選擇開始條件式 1 false 條件式 2 false 條件式 3 false true true true 程式敘述 1 程式敘述 2 程式敘述 3 if ( 條件式 1) 程式敘述 1; else if ( 條件式 2) 程式敘述 2; else if ( 條件式 3) 程式敘述 3; 程式敘述 4; 程式敘述 4-15-

17 範例 : 成績等第判斷程式請設計一個可以判定學生成績等第的程式成績大於 90 分者為優等, 介於 80 至 90 分者為甲等, 70 至 80 分者為乙等,60 至 70 分者為丙等, 小於 60 分者則判定為丁等 /* 成績等第判定程式 */ int score; cout << " 請輸入成績 :"; cin >> score; if ( score < 0 score > 100 ) cout << " 輸入錯誤, 本程式結束 \n"; else if ( score >= 90 ) cout << " 成績等第為優等 \n"; else if ( score >= 80 ) cout << " 成績等第為甲等 \n"; else if ( score >= 70 ) cout << " 成績等第為乙等 \n"; else if ( score >= 60 ) cout << " 成績等第為丙等 \n"; else cout << " 成績等第為丁等 \n"; // 檢查有無輸入錯誤 // 90 至 100 分 // 80 至 89 分 // 70 至 79 分 // 60 至 69 分 // 處理 60 分以下的成績第五章函式 5-1 函式的基本概念函式的程式敘述可以寫在主程式之前, 編譯器編譯到函式時就會將函式名稱記起來, 等到編譯至主程式的程式敘述時, 若遇到曾經編譯過的函式名稱, 編譯器就知道要回頭去找函式的內容 ; 而在主程式中, 告訴編譯器去執行函式內容的行為稱作呼叫 (call) 函式範例 : 求各式形狀的面積程式請設計一個求平方的函式, 並實際使用這個函式 -16-

18 /* 函式寫在主程式之前 */ using namespace std ; int sqr ( int x ) return x * x; int x = 3; cout << sqr( x ); // 定義函式 // 函式內容 // 呼叫函式 5-2 函式的遞迴函式自己呼叫自己的程式設計方法稱之為遞迴 (recusive) 1. 數值的遞迴在數學上, 將一系列的數字聚集起來即形成一個集合, 數學上記為 a n,n 表的自然數,an 表此集合內的第 n 項元素例如奇數的集合為 1,3,5,7,9,, a n, 第 1 項元素為 1, 即 a 1 = 1, 第 2 項元素為 3, 即 a 2 =3; 以此類推, 第 n 項元素的值為 2n - 1, 即 a n = 2n - 1 由數學歸納法可以將上列各式寫成遞迴表示式如下 : a 1 = 1; a n = 2 + a n-1,n >=2; 初始部分遞迴部分而在使用遞迴函式時就如同上述表示法一樣簡單, 只要將數學公式抄寫在函式內即可 ; /* 累加型數列之遞迴函式示範 */ int odd( int n ) if ( n==1 ) return 1; else return 2 + odd(n-1); // 邊界條件 // 遞迴公式 int n; cout << 首項 1, 公差 2 之等差數列 << endl; cout << " 想求第幾項的值 :"; -17-

19 cin >> n; cout << " 第 " << n << " 項元素的值為 "; cout << odd(n) << endl; // 呼叫遞回函式在主程式呼叫遞迴函式所產生的效果如下圖之說明 : 每呼叫函式一次就會產生一個新的記憶體空間以存放被呼叫的函式如圖之最右側, 最後一次呼叫函式時必須給一個確定的回傳值, 如此才能終止再次呼叫函式而不至於陷入無窮的遞迴呼叫 odd(3) 回傳呼叫 int odd(3) return 2+odd(2) 呼叫 int odd(2) return 2+odd(1) 回傳 2+1 呼叫 int odd(1) return 1 回傳 1 2. 巨集指令在主程式之前以井字號 # 為首之指令稱為前置處理指令 (processor) 常見的前置處理指令有巨集 (macro) 指令 #define; 其語法如下 : 巨集指令 #define 的語法 #define 巨集名稱巨集定義 ; #define 巨集名稱 ( 引數 1, 引數 2, ) 巨集定義 ; 其功用是在程式敘述中, 將常用的敘述片段或特殊的文字定義, 寫在的前言部分, 以使程式更容易閱讀與更改例如下列的 : #define NUM 3; 5 #define sqr(x) x*x; // 定義求平方函式 sqr(x) int x = NUM; // 即 int x = 3; 10 cout << sqr(x); // 即 cout << x*x

20 第六章程式的流程控制 6-1 計次迴圈 for for 迴圈利用一索引 (index) 來計算迴圈執行的次數, 給定索引變數的初值與終值, 並指定從初值起每執行一次迴圈時索引值的增加量, 就可以得知迴圈執行的次數 ; 同時, 也可利用索引變數來處理一些運算 1. 單層迴圈下列寫出可以執行五次的迴圈, 而索引值從 0 至 4; 開始 i = 0 i <5 Yes No for ( i=0; i<5; i++) 程式敘述 1 程式敘述 2 程式敘述 1 i++ 程式敘述 2 參考如下 : /* for 迴圈示範之一 */ for ( int i=0; i<5; i++) // 重覆執行迴圈 5 次 cout << "*"; // 每次印 1 個 * cout << endl; // 印完最後一個 * 後游標跳下一行 -19-

$2. 巢狀迴圈巢狀迴圈指的是在一層迴圈內又有另一層迴圈首先使用的迴圈稱作外迴圈, 索引變數習慣定為 i; 而被外迴圈包圍的迴圈稱作內迴圈, 習慣上內迴圈的索引變數設為 j /* 巢狀迴圈示範 */ for ( int i=0; i<3; i++) for ( int j=0 ; j< 4; j++) cout << " i= " << i << "\tj=" << j << endl;$

21 2. 巢狀迴圈巢狀迴圈指的是在一層迴圈內又有另一層迴圈首先使用的迴圈稱作外迴圈, 索引變數習慣定為 i; 而被外迴圈包圍的迴圈稱作內迴圈, 習慣上內迴圈的索引變數設為 j /* 巢狀迴圈示範 */ for ( int i=0; i<3; i++) for ( int j=0 ; j< 4; j++) cout << " i= " << i << "\tj=" << j << endl; 範例 : 九九乘法表請設計一可以列印從 2 開始的九九乘法表的程式 /* 九九乘法表程式 */ #include <iomanip> for (int i=2; i<10; i++) // 外迴圈 i=2~9 for (int j=2 ; j<10; j++) // 內迴圈 j=2~9 cout << i << "*" << j ; cout << "=" << setw(2) << i*j << "; "; // 執行了 64 次 cout << endl; // 執行了 8 次 -20-

22 第七章陣列在程式語言中, 將多個相同資料型態的資料聚集在一起稱作陣列 (array) 7-1 一維陣列數值陣列的示範 : /* 整數陣列示範 */ int a[3]; // 宣告整數陣列 a, 其具有 3 個元素 a[0]=1; // 第 1 個元素值為 1 a[1]=2; // 第 2 個元素值為 2 a[2]=3; // 第 3 個元素值為 3 for (int i=0; i<3; i++) cout << "a[" << i << "]=" << a[i] << endl; cout << " 陣列 a 的記憶體位置為 " << a << endl; cout << "a[0] 的記憶體位置為 " << &a[0] << endl; // 輸出整數陣列 a 全部的元素 // 輸出陣列 a 的位置 // 輸出元素 a[0] 的位置上述程式利用敘述 int a[3] 宣告了整數陣列 a, 而此陣列包含有 3 個元素所以宣告陣列之後, 變數 a 即代表陣列, 不可再被宣告為變數 ; 既然變數 a 代表陣列, 那把 a 印出來會不會得到陣列內所有元素的值呢? 答案是不會, 利用 cout << a; 的敘述, 輸出的是陣列 a 的記憶體位置, 也就是陣列中第 1 個元素 a[0] 的記憶體位置宣告新陣列的同時亦可以初始化陣列的元素值, 舉例如下 : 陣列元素的宣告與初始化 int a[3] = 1, 2, 3; // a[0]=1, a[1]=2, a[2]=3 宣告陣列並初始化 int a[3] = 0; // a[0]=0, a[1]=0, a[2]=0 陣列所有元素初值皆為 0 陣列 a 的構造元素名稱 a[0] a[1] a[2] 儲存值下列的程式示範了如何計算全班的平均成績記憶體位置 sizeof(a[0]) 陣列位置 &a sizeof(a) -21-

23 /* 計算全班平均成績程式 */ #define NUM_MAX 50 int score[ NUM_MAX-1 ]; int sum=0, num=num_max; // 全班人數上限 // 索引值從 0 開始 // 全班人數 num 暫定為人數上限 NUM_MAX for (int i=0; i<num_max; i++) // 輸入成績 cout << " 請輸入第 " << i+1 << " 位同學分數 :"; cin >> score[i]; if (score[i] < 0) num = i; break; sum += score[i]; // 第 (i+1) 個的成績為負值, 故全班人數應為 i // 總分累加 cout << " 平均 :" << sum/num << endl; 7-2 二維陣列 1. 二維陣列宣告一個可以存放 5x4 個整數資料的程式敘述為 int a[5][4];, 二維陣列的名稱記做 a, 其元素有 5x4 個, 列索引分別為 0, 1, 2, 3, 4, 行索引分別為 0, 1, 2, 3; 而所對應的陣列元素如下之右表第 1 行第 2 行第 3 行第 4 行座號國文英文數學座號國文英文數學第 1 列 a[0][0] a[0][1] a[0][2] a[0][3] 第 2 列 a[1][0] a[1][1] a[1][2] a[1][3] 第 3 列 a[2][0] a[2][1] a[2][2] a[2][3] 第 4 列第 5 列 a[4][0] a[4][1] a[4][2] a[4][3] 二維陣列的宣告語法如下 : 二維陣列的宣告語法型態陣列名稱 [ n ] [m] // n,m 皆為正整數 ;n 表總列數,m 表總行數 -22-

24 宣告陣列的同時, 也可使用大括號來指定其初值, 例如 : 二維陣列元素的宣告與初始化 int a[2][3]= 90, 86, 75, 60, 59, 80 ; // a[0][0]=90, a[0][1]=80, a[0][2]=75 // a[1][0]=60, a[1][1]=59, a[1][2]=80 int b[3][4] = 1, 90, 86, 75, // b[0][0]=1, b[0][1]=90, b[0][2]=86, b[0][3]=75 2, 60, 59, 80, // b[1][0]=2, b[1][1]=60, b[1][2]=59, b[1][3]=80 3, 75, 68, 62, // b[2][0]=3, b[2][1]=75, b[2][2]=68, b[2][3]=62 ; // 結尾用分號 2. 矩陣與二維陣列在電腦的程式語言, 常使用二維陣列來表示矩陣下列程式可計算矩陣的加減 : 範例 : 二維矩陣的加法與減法程式請設計一程式, 可以計算二維矩陣的加減法 /* 矩陣的加減 */ #include <iomanip> const int row=4, column=2; // 矩陣的列數與行數 int a[row][column] = 520,460, 460,380, 380,320, 500,360; int b[row][column] = 500,420, 480,360, 420,300, 560,320; int c[row][column]; char op; // 矩陣運算方式 '+' 或 '-' cout << " 矩陣 A:\n"; for (int i=0; i<row; i++) for (int j=0; j<column; j++) cout << setw(6) << a[i][j]; cout << endl; cout << " 矩陣 B:\n"; for (int i=0; i<row; i++) for (int j=0; j<column; j++) cout << setw(6) << b[i][j]; cout << endl; // 輸出 A 矩陣 // 輸出 B 矩陣 cout << " 請輸入矩陣的運算方式 '+' 或 '-':"; cin >> op; for (int i=0; i<row; i++) // 矩陣運算 -23-

25 for (int j=0; j<column; j++) if (op == '+') c[i][j] = a[i][j] + b[i][j]; else if (op == '-') c[i][j] = a[i][j] - b[i][j]; if (op == '+') cout << " 矩陣之和,A+B 為 :\n"; else if (op == '-') cout << " 矩陣之差,A-B 為 :\n"; else exit(1); for (int i=0; i<row; i++) for (int j=0; j<column; j++) cout << setw(6) << c[i][j]; cout << endl; // 輸出提示文字 // 強制結束程式 // 輸出 C 矩陣師父領進門, 修行在個人! The master teaches the trade, but the apprentice's skill is self-made. -24-

新版明解C++入門編

新版明解C++入門編 511!... 43, 85!=... 42 "... 118 " "... 337 " "... 8, 290 #... 71 #... 413 #define... 128, 236, 413 #endif... 412 #ifndef... 412 #if... 412 #include... 6, 337 #undef... 413 %... 23, 27 %=... 97 &... 243,