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第1章计算机语言程序设计概述1

1.1程序设计语言发展1

1.1.1机器语言到高级语言1

1.1.2高级语言翻译成机器语言2

1.2C&C++语言概述3

1.2.1C&C++语言的发展3

1.2.2C&C++语言的特点3

1.3算法简介3

1.3.1算法的特点与描述3

1.3.2算法的评价5

1.3.3数据结构与算法“一题多解”6

1.4三大程序设计思想7

1.4.1面向过程程序设计7

1.4.2面向对象程序设计8

1.4.3函数式程序设计8

1.5认识C&C++源程序8

1.5.1程序示例8

1.5.2程序代码说明10

1.6C&C++开发环境13

1.6.1常用的编译器及IDE13

1.6.2AI助力编程14

1.7实用知识： 常见的编译和运行错误14

1.7.1常见的编译错误14

1.7.2常见的运行错误15

1.8练习与思考16

第2章顺序结构与数学表达式18

2.1顺序结构18〖3〗程序设计基础及应用（C&C++语言）第2版目录〖3〗2.2基本数据类型与变量19

2.2.1基本数据类型简介19

2.2.2变量与内存的关系19

2.2.3变量定义与初始化20

2.2.4赋值运算符与自增/自减运算符20

2.2.5陷阱： 变量定义与赋值的常见问题22

2.3常量24

2.3.1字面常量24

2.3.2符号常量25

2.3.3#define宏定义26

2.3.4sizeof运算符28

2.4数学运算符与表达式28

2.4.1算术运算符28

2.4.2算术表达式及优先级29

2.4.3复合赋值运算符29

2.4.4逗号运算符29

2.4.5陷阱： 算术运算的常见问题30

2.5位运算符和表达式31

2.5.1位运算符及功能31

2.5.2位运算的应用32

2.6类型转换33

2.6.1隐式类型转换33

2.6.2显式类型转换33

2.6.3C++的类型推导34

2.7输入与输出34

2.7.1C++的cin和cout35

2.7.2库函数scanf和printf38

2.7.3C++20的format格式化40

2.7.4一个字符的输入与输出41

2.8实用知识： 常用的数学库函数42

2.8.1欧氏距离计算两个坐标点距离42

2.8.2半正矢法计算两个经纬度点的距离43

2.9简单程序算法及应用44

2.9.1交换两个整数的值44

2.9.2字母加密45

2.10练习与思考46

第3章选择结构及相关表达式48

3.1选择结构48

3.2关系运算符和关系表达式49

3.2.1关系运算符49

3.2.2关系表达式及应用49

3.2.3陷阱： 关系表达式的常见问题50

3.3逻辑运算符和逻辑表达式50

3.3.1逻辑运算符50

3.3.2逻辑表达式及应用51

3.4if语句52

3.4.1标准if…else…语句52

3.4.2简单的if语句53

3.4.3复杂的if…else if…else语句53

3.4.4if语句的嵌套55

3.4.5条件运算符及条件表达式55

3.5switch语句56

3.5.1switch语句实现多分支结构56

3.5.2break语句的合理使用57

3.5.3if与switch的混用57

3.6实用知识： 通用工具函数58

3.6.1生成随机数函数58

3.6.2进程控制函数59

3.7选择结构算法及应用60

3.7.1判断整数m是否能被n整除60

3.7.2大写字母转换成小写字母60

3.7.3简单的四则运算器61

3.8练习与思考62

第4章自定义函数与封装66

4.1函数与结构化程序设计66

4.2自定义函数的声明与定义68

4.2.1函数的声明68

4.2.2函数的定义69

4.2.3函数返回值70

4.2.4陷阱： 函数定义的常见问题71

4.3函数的调用72

4.3.1函数调用的格式72

4.3.2陷阱： 函数调用的常见问题73

4.3.3函数的嵌套调用74

4.3.4调用内联函数76

4.4函数的参数传递76

4.4.1参数的值传递76

4.4.2C++的引用传递77

4.4.3const修饰引用形参79

4.5变量的作用域与生存期79

4.5.1局部变量的作用域与生存期79

4.5.2全局变量的作用域与生存期80

4.5.3静态变量的作用域与生存期81

4.6C++的函数重载与默认参数82

4.6.1C++的函数重载82

4.6.2C++的默认参数83

4.6.3陷阱： 函数重载的二义性84

4.7递归思想——递归函数85

4.7.1递归函数的定义85

4.7.2递归函数的调用过程86

4.7.3递归调用中的“栈”88

4.8实用知识： C++函数高级特性88

4.8.1返回类型推导89

4.8.2返回类型后置89

4.8.3匿名函数（Lambda）89

4.9自定义函数的应用90

4.9.1获得用户选择的购物菜单90

4.9.2递归求快速幂问题91

4.10练习与思考92

第5章迭代与循环结构95

5.1循环结构95

5.2循环控制语句96

5.2.1while语句96

5.2.2for语句98

5.2.3do…while语句100

5.2.4陷阱： 循环的常见问题101

5.3循环和迭代的提前结束102

5.3.1break语句102

5.3.2continue语句退出迭代104

5.4循环结构的嵌套105

5.4.1循环嵌套的语句105

5.4.2多种循环的优化107

5.5循环与递归108

5.6实用知识： 循环读入与出错处理110

5.6.1循环读入直到满足特定条件110

5.6.2控制多行输入直到EOF结束110

5.6.3忽略输入错误的输入控制111

5.7循环结构的算法及应用113

5.7.1数学表达式的求解113

5.7.2多种方法求一组数的平均值114

5.7.3循环执行用户选择菜单功能115

5.8练习与思考116

第6章数值型数组与数据处理119

6.1一维数组119

6.1.1一维数组的定义与存储119

6.1.2数组元素的使用121

6.1.3基于范围的for循环123

6.2一维数组与指针124

6.2.1指针与指针变量124

6.2.2函数参数的址传递126

6.2.3使用指针变量访问数组128

6.2.4陷阱： 数组越界问题129

6.3一维数组与函数129

6.3.1一维数组作为函数的形参129

6.3.2返回指针的函数133

6.4实用知识： 数据处理的实用算法133

6.4.1中值与方差（标准差）计算134

6.4.2返回数组的最大值/最小值及下标134

6.4.3顺序查找与折半查找136

6.4.4冒泡排序与选择排序137

6.4.5插入与删除139

6.5二维数组与多维数组141

6.5.1二维数组的定义与存储141

6.5.2二维数组元素的使用142

6.5.3二维数组与指针143

6.5.4二维数组与函数144

6.5.5多维数组145

6.6指针数组与二级指针145

6.6.1指针数组146

6.6.2二级指针147

6.7数据处理与工程应用147

6.7.1实现购物菜单的结账子功能147

6.7.2接收不定个数的整数148

6.7.3计算日平均温度与最大温差150

6.7.4动态规划算法应用实例151

6.8练习与思考152

第7章字符型数组与字符串处理155

7.1字符数组的定义与初始化155

7.1.1字符数组的定义155

7.1.2字符数组的初始化156

7.1.3字符数组元素的使用156

7.1.4陷阱： 字符串使用=和==的问题157

7.2字符数组的输入与输出157

7.2.1接收一个单词给字符数组157

7.2.2接收一行句子给字符数组158

7.2.3输出字符串159

7.2.4陷阱： 混合输入字符串和数字的问题160

7.3字符数组与函数160

7.3.1字符数组作为函数的形参160

7.3.2数组作为函数的返回值163

7.3.3字符串数组164

7.4字符串与数值型的转换函数165

7.4.1利用sprintf函数将数值转换为字符串165

7.4.2利用sscanf 函数将字符串转换为数值165

7.5实用知识： 字符串处理函数165

7.5.1常用函数166

7.5.2字符或子串查找与替换167

7.5.3字符串分割168

7.5.4内存处理函数168

7.6字符串处理综合应用169

7.6.1所有单词首字母大写169

7.6.2合并两个有序字符串170

7.6.3身份证号码是否合法170

7.7练习与思考171

第8章文件与数据处理173

8.1文件概述173

8.1.1文件存储类型173

8.1.2文件对象173

8.2C++文件打开与关闭174

8.2.1文件的打开174

8.2.2文件的关闭176

8.3C++的文件读写176

8.3.1fstream类的常用检查方法176

8.3.2文本文件的读写177

8.3.3二进制文件的读写180

8.3.4随机读写181

8.4C语言的文件操作183

8.4.1C语言的文件打开与关闭183

8.4.2C语言的文件读写184

8.5实用知识： 带参数的main函数186

8.6文件应用示例187

8.6.1密码文件的读写187

8.6.2学生成绩分段统计效果图188

8.6.3温度周报文件的读写190

8.7练习与思考190

第9章自定义数据类型192

9.1C++的类与对象192

9.1.1类的定义192

9.1.2创建和使用对象195

9.1.3构造函数和析构函数197

9.1.4对象数组199

9.1.5运算符重载200

9.2C++类的进一步定义202

9.2.1C++类的继承性202

9.2.2C++类的多态性206

9.2.3命名空间210

9.3typedef类型与using210

9.3.1typedef211

9.3.2using211

9.4结构体211

9.4.1结构体类型的定义211

9.4.2结构体类型变量212

9.4.3结构体类型的数组215

9.5联合体216

9.5.1联合体的定义与应用216

9.5.2位段的定义与应用217

9.6枚举类型218

9.6.1枚举类型的定义与使用218

9.6.2C++的枚举类220

9.7实用知识： C++的string类220

9.7.1string类对象的定义220

9.7.2string 类成员函数221

9.7.3string 类的运算符222

9.7.4string类对象的输入与输出222

9.7.5string与其他类型转换223

9.7.6C++正则表达式224

9.8自定义类型的综合应用226

9.8.1自定义日期类226

9.8.2自定义类型数据的文件读写 228

9.9练习与思考229

第10章指针进阶应用232

10.1void指针232

10.2函数指针与函数对象233

10.2.1函数指针233

10.2.2函数对象234

10.3动态内存分配与回收235

10.3.1栈内存与堆内存235

 10.3.2在C++中动态分配内存236

10.3.3含有动态内存分配成员的类238

10.3.4malloc与free函数239

10.4C++的智能指针240

10.4.1unique_ptr240

10.4.2shared_ptr240

10.4.3weak_ptr241

10.5链式数据结构241

10.5.1单链表242

10.5.2单链表的访问243

10.5.3单链表结点的插入243

10.5.4单链表结点的删除245

10.6实用知识： 通用算法函数246

10.6.1改变序列的算法247

10.6.2不修改序列的算法247

10.6.3有序范围的操作249

10.6.4for_each函数249

10.7链表与算法的应用250

10.7.1链表的应用250

10.7.2算法的应用251

10.8练习与思考252

第11章泛型编程与C++标准模板库254

11.1模板与泛型编程机制254

11.1.1C++的函数模板254

11.1.2C++中的类模板255

11.1.3C++的可变参数模板256

11.1.4C11的泛型宏257

11.2C++模板类pair与tuple257

11.2.1pair257

11.2.2tuple258

11.2.3比较pair与tuple259

11.3C++ STL组件259

11.3.1容器类型259

11.3.2迭代器260

11.4C++顺序容器261

11.4.1array与vector261

11.4.2list与forward_list263

11.5C++关联容器264

11.5.1set与multiset集合265

11.5.2map与multimap映射265

11.6C++容器适配器266

11.6.1stack266

11.6.2queue与priority_queue266

11.7实用知识： C++数值计算268

11.7.1数值界限268

11.7.2泛型数值计算算法268

11.7.3线性代数运算269

11.8数据处理与统计分析270

11.8.1数据分类汇总及Top n排名270

11.8.2统计频次最高的前n个单词271

11.9练习与思考272

第12章软件工程项目开发应用技术274

12.1程序设计的多文件结构274

12.1.1多文件工程274

12.1.2条件编译指令276

12.2静态链接库276

12.2.1创建静态链接库277

12.2.2部署静态链接库278

12.3异常处理278

12.4GUI与可视化设计279

12.4.1GUI框架和工具279

12.4.2C++语言的GUI程序279

12.4.3EasyX绘图实例280

12.5练习与思考282