中南大学C++程序设计报告

C++程序设计报告
一、前言
我认为安排此次课程设计的目的，是让同学们在独立完成设计、编写、调试应用程序及编写文档的任务的过程中，及时巩固已学的知识，补充未学但是非常重要的知识，提高程序设计的能力。

针对C++语言中的重点和难点内容，如数组和函数等，进行训练，并且能充分发挥独立自主学习的能力，对于在程序设计和调试中遇到的问题，应积极和同学交流，相互学习，共同进步
二、正文
1．
(1)题目：任意输入一个正整数，要求：（1）求它是几位数；（2）按逆序输出各位数字；（3）求奇数位数字之和。

(2)算法分析
分离出每一末位数字，然后输出；
判断是否为奇数位，将奇数位数字相加求和；
利用循环结构进行编程，每位数字逐一进行分离、判断。

(3)程序：程序要有详尽注释，如：各参数的含义、函数的功能等
#include<iostream>
using namespace std;
void main()
{
int n,m,s=0,i=0; //定义变量
cout<<"请输入一个正整数n"<<endl;
cin>>n;
do
{
m=n%10;// n对10取模,得到该数的最后一位数字
cout<<m;//逆序输出每位数字
n/=10;
i++;
if(i%2==1)//判断是否为奇数位
{s+=m;}//各奇数位数字之和
}while(n>0); //循环一次，计算一次，共循环i次
cout<<"共有"<<i<<"位数字"<<endl;
cout<<"奇数位之和是:"<<s<<endl;
}
(4)运行结果
(5)调试过程中出现过的问题和解决的方法
2.
(1)题目:输入阶数n（1≤n≤10），输出对应的n阶旋转矩阵。

所谓旋转矩阵，就是在n阶矩阵中，起始数1置于方阵的左上角，然后从起始数开始依次递增，按顺时针方向从外向里旋转填数而成。

如：输入n=5，输出：
1 2 3 4 5
16 17 18 19 6
15 24 25 20 7
14 23 22 21 8
13 12 11 10 9
(2)算法分析
(3)程序：程序要有详尽注释，如：各参数的含义、函数的功能等
#include<iostream>
#include<iomanip>
using namespace std;
void main()
{
int n=0,m=1,l,r,u,d,i=1,j=1,a[10][10];//定义变量和一个二维数组cout<<"input the n:";
cin>>n;
l=1;r=n;u=1;d=n;
while(l<=r&&u<=d)//循环一次输出一圈
{
for(i=l;i<=r;i++)//从左到右对数组赋值
a[j][i]=m++;
u+=1;
i-=1;
for(j=u;j<=d;j++)//从上到下的
a[j][i]=m++;
r-=1;
j-=1;
for(i=r;i>=l;i--)//从右到左的
a[j][i]=m++;
d-=1;
i+=1;
for(j=d;j>=u;j--)//从下到上的
a[j][i]=m++;
l+=1;
j+=1;
}
for(i=1;i<=n;i++)//输出数组
{
for(j=1;j<=n;j++)
{
cout<<setw(3)<<a[i][j];
}
cout<<'\n';
}
}
(4)运行结果
(5)调试过程中出现过的问题和解决的方法
3．
(1)题目：将一个5×5矩阵中的最小元素放在中心，四个角分别放四个最大的元素（从左到右、从上到下的顺序为从大到小存放），要求：（1）输出变换后的矩阵；（2）任意输入一个数，如果该数在矩阵中，确定该数的位置。

(2)算法分析
(3)程序：程序要有详尽注释，如：各参数的含义、函数的功能等
#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
void myswap(int &a, int &b)
{
int x;
x=a; a=b; b=x;
}
const int maxint=1992;
void main()
{
intmat[5][5],max[4]={-1*maxint,-1*maxint,-1*maxint,-1*maxint},maxi[4], maxj[4];
int i,j,k,n,min=maxint,mini,minj; //定义变量和一个二维数组
cout<<"请输入5×5矩阵：\n";
for (i=0;i<5;i++)
{
for (j=0;j<5;j++)
{
cin>>mat[i][j];
if (min>mat[i][j])
{
min=mat[i][j]; mini=i; minj=j;
}
int o,oi,oj;
o=mat[i][j]; oi=i; oj=j;
for (k=0;k<4;k++)
{
if (o>max[k])
{
myswap(o,max[k]);myswap(oi,maxi[k]);myswap(oj,maxj[k]) ;
}
}
}
}
myswap(mat[2][2],mat[mini][minj]);
myswap(mat[0][0],mat[maxi[0]][maxj[0]]);
myswap(mat[4][0],mat[maxi[1]][maxj[1]]);
myswap(mat[0][4],mat[maxi[2]][maxj[2]]);
myswap(mat[4][4],mat[maxi[3]][maxj[3]]);
cout<<"\n调整后的数组为：\n";
for (i=0;i<5;i++)
{
for (j=0;j<5;j++) cout<<setw(4)<<mat[i][j];
cout<<"\n";
}
cout<<"\n请输入要查找的元素：";
cin>>n;
cout<<"\n目标元素的位置是：\n";
for (i=0;i<5;i++)
for (j=0;j<5;j++)
if (mat[i][j]==n) cout<<"第"<<i+1<<"行，第"<<j+1<<"列\n";
}
(4)运行结果
(5)调试过程中出现过的问题和解决的方法
4.
(1)题目: 有数列1/1+2/1+3/2+5/3+8/5+13/8+21/13+……。

请观察其规律，求出该数列的前n项之和，结果要求保留四位小数。

(2)算法分析
A n=a1/b1
b n=a n-1
a n=a n-1+
b n-1
S n=S n-1+A n
(3)程序：程序要有详尽注释，如：各参数的含义、函数的功能等
#include<iostream>
#include<iomanip>
using namespace std;
int main()
{
int a=2,b=1;
int n,t;
double s=1;//定义变量，数列和的初始值为1,即n=1，s=1
cout<<"求前n项的和：";
cin>>n;
for(int i=1;i<=n-1;i++)
{
s=s+a/b;//S n=S n-1+A n
t=a;a=a+b;b=t;//求A n
}//循环n-1次，求和
cout<<setw(5)<<fixed<<setprecision(4);//设输出结果域宽为5个字符，保留4
位小数
cout<<s<<endl;
return 0;
}
(4)运行结果
(5)调试过程中出现过的问题和解决的方法
首先找出数列各项的规律，然后按步骤编写程序，这道题没有遇到难以解决的问题。

5.
(1)题目：采用二分法求解方程f(x)=x3-x-1=0在区间[1.0，1.5]内的一个实根。

要求精确到小数点后的第2位。

二分法的基本思想，就是将方程根所在的区间平分为两个小区间，再判断根属于哪个小区间；把有根的小区间再平分为二，再判断根所在的更小的区间，对分；重复这一过程，最后求出所要的近似值。

(2)算法分析
二分法的基本思路是：任意两个点a和b，判断区间（a,b)内有无一个实根，如果f_a 与f_c符号相反，则说明有一实根。

接着取（a,b)的中点c，检查f_c和f_b是否同号，如果不同号，说明实根在（c,b)之间，如果同号，在比较（a,c),这样就将范围缩小一半，然后按上述方法不断的递归调用，直到区间相当小（找出根为止）。

(3)程序：程序要有详尽注释，如：各参数的含义、函数的功能等
#include<iostream>
#include<iomanip>
using namespace std;
double d(double);
void main()
{
double a=1.0,b=1.5,c;
double f_a,f_b,f_c;
f_a=d(a);
f_b=d(b);
do
{
c=(a+b)/2;//求a,b的中点
f_c=d(c);
if(f_a*f_c<0)//确保输入的a,b使得f_a,f_c符号相反
do
b=c;
else
{
a=c;
f_a=f_c;
}
}
while(f_c>0.01||f_c<-0.01);
cout<<"f(x)=x*x*x-x-1=0"<<endl;
cout<<"x="<<setiosflags(ios::fixed)<<setprecision(2)<<c<<endl;// setprecision(2)与setiosflags(ios::fixed)合用，可以控制小数点右边的数字个数为2，即保留两位小数
}
double d(double x)
{
double f;
f=x*x*x-x-1;
return f;
}
(4)运行结果
(5)调试过程中出现过的问题和解决的方法
第一次调试程序后，显示结果为x=1.324718，没有保留两位小数，经过检查，确定输出语句cout<<"x="<<setiosflags(ios::fixed)<<setprecision(2)<<c<<endl;是正确的，但是不知道为什么没起作用。

后来和同学讨论后，发现前面没加#include<iomanip>，因此
结果只能输出c++默认的输出流有效位数。

三、收获与体会
程序，最主要的是实践。

通过这一次集中的强化训练，我不仅锻炼了自己的结构化程序设计思想，更提高了逻辑思维能力，理解了如何用c++语言来表达"面向对象"，使自己的程序设计能力上一台阶，同时使自己的各种综合能力得到提高。

经过一学期的学习以及两周的程序设计实践，我学习C++最大的感触是，首先要认真对待每个字符，每个命令，因为极其小的一个失误导致的可能是整个程序的崩溃，细心是首要的任务，然后就是毅力，编写一个程序不仅是技术活，而是体力活，最重要的是要有毅力坚持到完。

遇到不会的难点时，意志不坚强就难免半途而废。

而且c++的逻辑性很强，它的语言是英语，且是用数学语言来完成的，所以学习C++需要很强的数学逻辑能力，在这一方面，我觉得自己还有很大的进步空间，在以后的学习中应该多下工夫，从小的程序开始多做练习，调试，逐渐强化逻辑能力，掌握重要的知识点。