《C++語言與面向對象的設計》習題及參考解答

1、c+語言與面向對象的設計第1至13章習題參考答案習題1參考答案1 用最簡練的語言解釋下列詞匯在面向對象程序設計中的含義：對象，類，方法，接口，消息，封裝，繼承，服務答：對象是客觀世界中的實體在計算機中的表示。是一組數據成員和方法成員的封裝體。是類類型的實例。類是一種抽象數據類型。是一組對象共性的描述。方法是在一個類中定義的過程或函數，實現(xiàn)類的功能的代碼。接口是對象封裝體向外部公布的一組具有公有屬性的方法。是從對象外部與對象通信的唯一途徑。消息是對象之間的通信機制，對象的客戶通過接口方法調用請求對象服務稱為消息調用。對象之間通過消息傳遞，互相協(xié)調、配合，共同實現(xiàn)軟件系統(tǒng)的整體設計目標。消息的載體

2、是對象提供的公有方法，即對象的接口。封裝有以下兩重含義：首先，是指將描述客觀實體數據特征的數據和方法特征的代碼組織在一起，作為一個整體，并為該整體命名標識，以區(qū)別于其它數據和程序代碼。其次，通過對該整體內成員的訪問屬性的規(guī)定，使一部分成員的隱藏起來，對于封裝體外成為不可見的，同時使另一部分成員對外開放，作為與外部交流的接口。繼承是面向對象程序設計方法中描述的兩個類之間一種增量包含關系。這兩個類具有一種父子關系，子類通過為父類添加新的成員而創(chuàng)建。繼承提供了利用一個類的代碼創(chuàng)建新類的重用方法。繼承關系也是對客觀世界分類層次關系的一種模擬。服務即對象通過公有方法向外部提供功能。1. 2 試列舉過程化

3、、模塊化、結構化等程序設計方法的主要特點。面向對象程序設計是如何包容和吸收其它幾種程序設計方法的有用成分的。答：過程化程序設計方法以過程或函數作為程序的基本構造單位。側重于算法表達和過程間參數傳遞的組織。模塊化程序設計方法以獨立編譯的源程序模塊作為大型應用程序的基本組織單位。注重于應用程序的開發(fā)管理。包括系統(tǒng)開發(fā)的任務分解、模塊間通信管理、可重用代碼庫的組織、由不同語言生成的目標模塊的連接等方面。結構化等程序設計方法以單入口單出口的可嵌套基本控制結構作為程序構造單位。提倡自頂向下的分析和自底向上的設計相結合的軟件系統(tǒng)構造方法。重點關注程序結構清晰，以獲得程序的可理解性和可維護性。面向對象程序設

4、計方法包容了以上三種方法的所有積極成分。對象中包含的方法實際上就是過程或函數，方法的參數傳遞與過程或函數的傳遞都是利用堆棧進行的。在方法的實現(xiàn)時仍然用單入口單出口的基本控制結構編程。系統(tǒng)構造仍然使用自頂向下的分析和自底向上的設計過程。并用模塊化方法管理整個系統(tǒng)的開發(fā)，整個軟件系統(tǒng)由若干獨立編譯的源程序文件組成。面向對象方法對于以前程序設計方法的質的躍變在于將中算法與數據結構的多對多依賴變成了相互間的單一依賴關系。1. 3面向對象程序設計方法成功地取代其它程序設計方法在程序設計領域的主導地位有哪些根本原因？答：面向對象程序設計方法成功地取代其它程序設計方法的主要原因是（1）計算機軟硬件技術的超高

5、速發(fā)展，促進了計算機應用領域的迅速擴展，帶來了大規(guī)模復雜系統(tǒng)的開發(fā)需求。 （2） 程序設計方法研究中不斷提高的數據抽象技術為復雜系統(tǒng)的開發(fā)帶來了更有效、更能自然表示問題世界的系統(tǒng)構造模型。（3） 硬件設備的性能提高，足以支付新方法的存儲空間冗余和時間開銷的代價。1. 4 有人說對象是一個“黑盒子”，應該怎樣看待這種說法？答：對象是一個“黑盒子”，這種說法是一個很貼切的比喻。所謂“黑盒子”，是指從用戶的觀點來看一個器件或產品時，并不關心其內部構造和原理，而只關心它的功能及如何使用這些功能。對象的封裝性使對象的屬性及功能的具體實現(xiàn)代碼對于對象的客戶是不可見的?？蛻糁荒芡ㄟ^接口方法使用對象功能。1.

6、 5 試分析“對象與其所屬的應用程序”和“對象與其所屬的類”這兩種關系的區(qū)別。答：對象與其所屬的應用程序的關系是個別和整體的關系，對象與其所屬的類的關系是具體實例和它所對應的抽象概念的關系，二者不可混為一談。1. 6試歸納總結子程序、過程、函數、方法、對象接口等概念的共同點及各自的特點。答：它們都是實現(xiàn)程序功能的代碼塊。子程序相對主程序而言，過程則關注本身的整體性。有時過程也特指無返回值的子程序。函數是有返回值的子程序，而且函數與數學中的函數概念一致，函數返回值與輸入參數是“一一對應”或“一多對應”關系。函數的返回值與子程序的輸出參數的概念是有區(qū)別的，一個函數只能有一個返回值而一個子程序可能有

7、多個輸出參數。方法特指對象封裝體中的過程或函數。對象接口是對象的公有方法。1. 7在一個醫(yī)院里有醫(yī)務人員、管理人員、后勤人員、臨時工等人員。醫(yī)務人員又分為醫(yī)生、護士、化驗員、藥劑師。醫(yī)生又有內科、外科、五官科、神經科之分。管理人員又分屬為行政管理、設備管理、藥品管理、財務管理等部門。請用面向對象的觀點對上述信息進行分析，指出哪些是類，哪些是對象，并說明類與類之間存在的繼承關系。若要根據上面的簡要描述設計計算機醫(yī)院人事管理系統(tǒng)，請畫圖表示上述人事關系。答：題目中提到的都是類，沒有一個是類的實例，所以沒有一個是對象。其中醫(yī)務人員是基類，醫(yī)生、護士、化驗員、藥劑師是它的四個子類，而內科醫(yī)生、外科醫(yī)生

8、、五官科醫(yī)生、神經科醫(yī)生又是醫(yī)生的子類。另外管理人員是行政管理人員、設備管理人員、藥品管理人員、財務管理人員等子類的基類。習題2參考答案21 c+與c語言的關系如何？ 它們的本質區(qū)別是什么？答：c+由c語言繼承而來，并在c語言的基礎上增加了對面向對象程序設計的支持，是傳統(tǒng)的結構化程序設計方法和面向對象程序設計方法的結合。c+保留了c語言的全部精華、與c語言兼容，又比c語言更適宜于管理大型、復雜的程序。二者的本質區(qū)別是：c是面向過程的語言，而c+是面向對象的語言。c是戰(zhàn)術語言，而c+是戰(zhàn)略語言。22 以下單詞哪些是c+合法的標識符？public arrayi x3.5 3rd get_name

9、num1 _sot hi! x-y what? _for答：合法的標識符為：get_name、num1、_sot、_for。23 保留字與一般標識符有什么不同？答： 保留字又稱關鍵字，是系統(tǒng)已預先定義的一些單詞。這些單詞雖然符合標識符的命名規(guī)則，但由于已經被c+語言預先賦予了特定的含義，因而不能被程序員用作一般的標識符來定義和使用。24 文件包含命令的形式如何？有什么作用？答： 文件包含命令的作用是讓編譯預處理器將指定文件的全部內容插入到當前源文件的該命令行處。它有兩種形式：#include 和#include 文件名。二者的區(qū)別在于，前者主要用于嵌入系統(tǒng)提供的頭文件（一般存于c+系統(tǒng)所在目錄

10、的include子目錄下），后者主要用于嵌入用戶自己定義的文件。對于前者，c+預處理器將在include目錄下搜索指定的頭文件; 對于后者，c+預處理器先在當前目錄中搜索指定文件，若找不到再到include目錄下去搜索。25 什么叫源程序？c+程序在計算機上是如何實現(xiàn)的？答：用c+等高級語言編寫的程序稱為源程序。源程序是不能被計算機直接識別和執(zhí)行的。c+程序在計算機上的實現(xiàn)包括編輯、編譯、連接、運行幾個步驟。其中編輯是指將源程序由鍵盤輸入并保存，得到源程序文件; 編譯是一個翻譯過程，將c+源程序翻譯成計算機能直接識別的機器語言程序，得到目標文件; 連接程序把各個目標文件和要用到的庫文件連接在一

11、起，生成可執(zhí)行文件，可執(zhí)行文件是計算機能直接運行的文件。26 什么是空語句？它有什么作用？答：空語句是只有一個分號的語句。它主要用于語法上需要有一條語句但實際上又沒有任何操作可執(zhí)行的場合。27 什么是c+中的塊？主要用于什么地方？答：塊即復合語句或稱分程序，是括在一對花括號之間的語句序列，在語法上相當于一條單語句，凡是在單語句可用的地方都可以使用復合語句。復合語句主要用于語法上要求只能有一條語句，但又難以只用一條簡單語句表達的情形，如循環(huán)語句的循環(huán)體等; 或者用于形成局部化的封裝體。28 判斷下列描述的對與錯：（1）c+和c語言都是面向對象的語言。（2）一個c+源程序可以分別存放在幾個源文件中

12、。（3）c+對標識符內的英文字母是區(qū)分大、小寫的。（4）預處理命令是在程序正常編譯之后執(zhí)行的。（5）一個源程序若通過編譯、連接得到了exe文件，執(zhí)行后就能得到正確的結果。（6）以下四種寫法均是c+合法的注釋語句： /* */ / /* */ */ / /*答： （1）錯 （2）對 （3）對 （4）錯 （5）錯 （6）錯29分析下面程序的功能。若輸入為9和4，寫出程序的運行結果。#includevoid main() int n1, n2 ; cout n1n2; cout ( n1 + n2 )/2= (n1 + n2 )/2 endl; 解答：程序的功能為：從鍵盤接收兩個整數，計算輸出整數部

13、分它們的平均值的。若輸入為9和4，運行結果為：(9 + 4 )/2=6210 編一個小程序，完成小時數向秒數的轉換。例如，若輸入為2.5（小時），則輸出為9000（秒）。參考程序：#include void main() float hours, seconds; couthours; seconds=hours*3600; coutthe second is : secondsendl; 習題3參考答案31 指出下列常量的類型： 34.5l 0x345 89f .7e3 8ul -869答：各常量的類型依次為：long double、int、float、double、unsigned lon

14、g int、signed int。32 判斷下列描述的對錯： （1）c+各基本類型的字寬和所能表示的數的范圍在各種計算機上都是相同的。 （2）一個變量可以多次被賦值，所以可同時擁有不同的值。 （3）c+中的變量在使用之前必須先聲明，而且必須在程序開頭就聲明。 （4）不同類型的指針分配到的內存空間的大小是一樣的。 （5）將指針加1后，指針指向下一個字節(jié)。 （6）字符串 abx43xy的長度為8，在內存中占據9個字節(jié)。 （7）字符串可作為一個整體進行輸入、輸出，但不能作為整體進行賦值、比較等。 （8）在對數據進行強制類型轉換時，可以不遵循隱式轉換的原則。 答： （1） 錯（2）錯（3）錯（4）對（

15、5）錯（6）錯（7）對（8）對33 寫一段語句，對如下變量或常量進行聲明： (1) double型變量b1和b2，其中b2的初始值為98.3; (2) int型的符號常量length，其值為5; (3) 字符串變量string，初始化為please enter b1 : ; (4) 指向b1的指針b1_ptr ; 答案：(1) double b1 , b2 ( 98.3) ; (2) const int length(5 ); (3) char string = please enter b1 : ; (4) double *b1_ptr = &b1 ; 34 在上題的基礎上寫一段語句完成下列

16、操作：（1）在屏幕上顯示string; （2）從鍵盤接收b1的值; （3）將b2的值加上b1的值，仍賦給b2; （4）輸出b1和b2的值; （5）將b1_ptr所指單元的內容加1并輸出; （1） 答：在屏幕上顯示string; cout string b1;（3）將b2的值加上b1的值，仍賦給b2; b2 = b2 + b1;（4）輸出b1和b2的值; cout b1= b1 b2 = b2 endl ;（5）將b1_ptr所指單元的內容加1并輸出; cout +*b1_ptr endl ; 35 分析下面程序的運行結果并上機驗證。 #includevoid main() const doub

17、le pi(3.1415926),e(2.7182818);double r=0.5; cout(int)pi*r*r=(int)pi*r*rendl; coutint(e*1000)=int(e*1000)endl; coutpi=pi e=e= 73 ) （2） ( x != y ) | ( c b ) （3） z & y | x y （4） z | y & x y （5） 200 * x / y （6） double(x) / y +23 （7） x / y + 23 （8） c + y % x （9）x *= int(b/a) + y （10） c c = 2 | y % - x 0

18、（11） +x level; switch(level) case 1: cout one; break; case 1.5: cout one and a half; break; case 2: coutxy; if xy cout x else cout 0 ) cout* ; （4） 下面程序段用于計算23除以5的余數： float x = 23, y = 5, z; z = x % y; cout23 % 5 = z endl; （5） int i=0, j=9; for ( ; i+ != j- ; ) cout n; switch(n) case 1 : x = x +10; c

19、ase 2 : x = x-10; case 3 : x = x*2; default : ; 解答：（1）第一句和第六句錯。switch后的表達式和case后的常量表達式只能是字符型、整型或枚舉型，不能是浮點型。 （2）第二句錯。if后的表達式要加括號; 句末應有分號。 （3）死循環(huán)。 （4）x、y、z應定義為整型（“%”的操作數應為整數）。 （5）死循環(huán)。 （6）各case子句中沒有break語句，得到的結果與要求不一致。45 分析下面的程序的循環(huán)次數并寫出運行結果： # include void main() int n=0 , total=0; do total=total+n; n+

20、; while ( n+ 20 ); cout total= total endl ; 答案：循環(huán)次數為10，運行結果為： total=11046 分析下面程序的功能并寫出程序的運行結果： # include void main( ) int i=100, n=0; while (- i ) if ( i % 5 = 0 & i % 7 = 0 ) cout i endl ; n+ ; cout n= n endl ;答案：程序的功能為統(tǒng)計100以內的自然數中哪些既是5的倍數、又是7的倍數，以及這樣的數有多少個。運行結果為： 70 35 n=2 47 編程求各位數字的和為偶數的三位數（例如16

21、3），并統(tǒng)計這樣的數有多少個。參考程序：# include void main() int count = 0 , a , b , c ; for ( int i=100; i= 999; i + ) a=i/100 ; /a為百位數字 b=(i a*100 )/10 ; /b為十位數字 c=ia*100b*10 ; /c為個位數字 if ( (a+b+c) % 2 = 0 ) coutiendl; count +; coutcount=countendl; 48 編程計算下面的f(x)： x2+6 (4x) f(x) = - x (0x4) x3+7x +9 (x0) 參考程序：# incl

22、ude void main() float x, f; coutx; if (4x) f = x*x+6; if (0x & x= 4) f = -x; if (x=0) f=x*x*x+7*x+9; coutf(x) = fendl; 49 編程：輸入一個長整數，統(tǒng)計它的位數。參考程序：# include void main() long int n; int w; coutn; w = 1 ; while ( n /= 10 ) w+; coutwendl; 410 編程：從鍵盤輸入一個以字符$結尾的字符串，統(tǒng)計其中0的個數、1的個數9的個數以及其它字符的個數。參考程序：# include

23、 void main() char ch; int dight10 , other=0, i; for ( i=0; i ch ; while ( ch != $ ) if ( ch = 0 & ch ch; for ( i=0; i=9; i + ) cout i : dighti endl; coutother : otherendl; 411 編程輸出如下圖形： 1 2 2 2 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4參考程序： # include void main() int i,j; for ( i=1; i= 4; i + ) for ( j=1; j=5i; j + )

24、cout” “; for ( j = 1 ; j =2*i-1; j + ) cout i ; cout endl ; 412 編寫程序，計算s = 1 + ( 1 + 2 ) + ( 1 + 2 + 3 ) + + ( 1 + 2 + + n )，n由鍵盤輸入。參考程序：# include void main() int n, sum=0, a=0; coutn; for ( int i =1; i = n; i+ ) a= a+i; sum=sum+a; coutsumendl; 413 編寫程序：根據公式 e = 1 + 1/1! + 1/2! + 1/3! + .+ 1/n! 計算e的

25、值，直到最后一項小于10-6為止。參考程序：# include void main() double e=1, a=1; int i=1; do a=a / i; e=e+a; i+; while ( a = 1e-6 ); coute= e endl; 習題5參考答案5.1 簡要回答下列問題：（1）數組名可以看作一個指針，它與一般的指針有什么不同？（2）試說明指針變量本身的長度與它所指向的數據的類型的長度的區(qū)別。（3）怎樣為字符串數組賦值？（4）怎樣定義具有100個數據記錄的數據庫二維表？答：（1）數組名是地址常，指針是地址變量。（2）指針指向的數據的類型稱為指針的基類型。不同的基類型的長度

26、不同。指針變量本身的長度由機器字長決定，不管指針變量的基類型是什么，指針變量的長度都是一樣的。（3）字符串數組是二維字符數組，可以在定義時用初始化列表賦初值。如：char name420 = lixiaohe , wangqiang , shihua , liuli ; 或將字符串數組定義為字符型指針數組，也可以在定義時用初始化列表賦值。如：char *name14 = lixiaohe , wangqiang , shihua , liuli ; （4）要定義具有100個數據記錄的數據庫二維表，應當先定義表的結構，利用struct定義一個結構類型，然后定義該結構類型的100個變量，或者定義具

27、有100個該結構類型元素一維數組。5.2 指出下列程序段中的錯誤，并說明錯誤原原因。 （1）int length=50 ; char namelength; /錯！數組大小必須為常量 （2）const size=10; /錯！定義常量時沒有指明類型 int asize; size=20; /錯！不能為常量賦值 int bsize; （3）float x=72; float *p; p = x ; /錯！指針變量必須用地址賦值 （4） int x=9 , *x_ptr=&x; int y=78; *x_ptr = &y ; /錯！指針變量用法錯誤，可改為x_ptr = &y ;或*x_ptr =

28、 y; （5）const int length = 5; int alength = 3343 , 5 , 32 , 56 , 7 , 65 ; /錯！初始化數據個數大于指定的數組大?。?）int array1 3= 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 ; int array23 = 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 ; /錯！只能缺省第一維大小 int array3 = 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 ; /錯！只能缺省第一維大小（7） char a =sorry; char b =radio ; a = b ; /錯！字符串變量不能相互賦值 （8）int w4

29、; w = 1 , 2 , 3 , 4 ; /錯！不能在數組定義語句之外同時為多個數組元素賦值 （9）int age5 = 12 , 26 , 48 , 29 , 33 , *age_ptr = age ; cout *age *age_ptr endl ; age + ; /錯！地址常量不能改變 age_ptr + ; cout *age *age_ptr endl; （10） char s = welcome!; char *p = &s; /錯！ s是地址常量，前面不能再用取地址運算符& （11） char str14= t , h , i , s ; char str24=this;

30、/錯！數組大小應包括字符串常量結束符 char str3 =this; （12）double x=3.6; double *ptr; *ptr=x; /錯！指針變量未用地址賦值5.3 寫出下面程序的運行結果：# include void main( ) int a5=34 , 256 , 87 , 46 , 90 ; int b 3 = 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 ; int x , y , z; x=a2 + a3; y=*a+*(a+4); z= b12+*b +*(b+1)+*(*(b+1)+1); coutx = x y = y z = z en

31、dl ; 答：x = 133 y = 124 z = 165.4 寫出下面程序的運行結果：# include void main( )char str =there are 3 boys. ; char *p = str; coutstrendl; *(p+10) = 5 ; coutstrendl ; 運行結果為：there are 3 boys.there are 5 boys.5.5 寫出下面程序的運行結果：# include void main()const int n=5; int ann, i, j; for ( i = 0 ; i = n - 1 ; i+ ) ai0=1; ai

32、i=1; for ( j=1; ji ; j+ ) aij = ai-1j-1+ai-1j; for ( i=0; i= n-1; i+ )for ( j=0; j= i; j+ )cout* ( * ( a + i ) + j ) ; coutendl; 運行結果為： 1 1 1 1 2 1 1 3 3 1 1 4 6 4 15.6 上機編程：建立并輸出如下的1010矩陣。 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8參考程序# include void main() int a

33、1010 ; for ( int i=0; i=9; i + ) for ( int j=0; j= 9; j + ) aij= (i + j )%10; cout aij ; coutendl; 5.7上機編程：數組data中存放了n個互不相同的數，找到其中的最小數并從數組中刪除。 參考程序：# include void main() const int n=10; double datan; int i, k; coutplease enter the data : ; for ( i = 0; idatai; coutthe previous array is : ; for ( i=0

34、; i= n1; i + ) coutdatai ; coutendl; k=0; for ( i=1; i= n1; i + ) /尋找最小數的位置 if ( dataidatak ) k=i; for ( i=k; i= n2; i + ) /刪除最小數 datai = datai+1 ; coutthe curent array is : ; for ( i=0; i= n2 ; i + ) coutdatai ; coutendl; 習題6參考答案6.1 指出并改正下列函數原型語句的語法錯誤。(1) int max(int a,b);(2) int small_one(float x;

35、 float y; float z;);(3) extern func(int 1_st,int 2_nd,int 3_rd);(4) char lookup(int*, char*;)(5) double *averagefloat,float;(6) double* &average(float f,float f);答：(1) 參數b沒有指定類型。 改正為 int max(int a, int b);(2) 參數之間應該用逗號分隔。 改正為 int small_one(float x, float y, float z);(3) 函數無返回值類型。 改正為 extern int func

36、(int first,int second,int third);(4) 參數表中不能出現(xiàn)分號。 改正為 char lookup(int*, char*);(5) 沒有錯誤。(6) 不能同時使用* 和&運算符，兩個形式參數不能同名。 改正為 double& average(float f1,float f2);6.2 編程實現(xiàn)：兩個學生班各派有9名學生參加計算課程對抗賽，對十種試題雙方各派一名參賽，最終以單種試題勝于對方最多的班級為優(yōu)勝者。 答：題目分析：分別以a、b兩個數組按參賽試題的順序登記成績，最后把每組試題的對應元數進行比較，并計算出一個班勝于對手的個數，即可比較大小。#include

37、int compare(float t1, float t2);void main()float a9,b9; int i, n;n=0; coutenter a、b classs grade:; for(i=0;iaibi; for(i=0;i5) cout class a is win!endl; else cout class b is win!=t2)? 1:0;6.3 下列程序企圖對a、b兩個數組進行整理，若aibi,則二者互換，使得a數組中每個變量的值都大于或等于b數組相應變量的值。上機運行該程序時發(fā)現(xiàn)，程序并未達到預定的目的，請改正程序中的邏輯錯誤，使它能得到預期的結果。#inc

38、ludevoid swap(double t1, double t2) double t;for (int i=1;i10;i+)if (t1t2)t=t1;t1=t2;t2=t;void main() double a10=0.55,8.21,7.16,-6.6,-34.5,23.4,71.6,-92.8,6.02,-71.5;double b10=-21.1,24.6,-2.8,15.5,-8.2,37.1,6.06,43.5,-16.2,7.05; int i; for(i=0;i10;i+)swap(ai,bi); coutai=;for(i=0;i10; i+) coutai,; c

39、outendl; coutbi=;for(i=0;i10; i+) coutbi,; coutendl;答案：只需將程序第二行中函數參數由傳值調用改為傳地址調用即可：void swap(double& t1, double& t2) 6.4 編寫一個函數使它能夠輸出一個浮點數的小數部分，然后在主函數中調用該函數，將由鍵盤輸入的任意浮點數的整數部分和小數部分分別輸出。參考程序：#includeint separate(double& f);void main()int a;double b; coutb; a=separate(b); coutthe input number is divided to a and bendl;int separate(double& f) int temp;temp=int(f);f=f-temp;return temp;6.5 下面給出了一個求素數的函數is_prime()的定義。編寫程序，補充完成main()函數定義，驗證哥德巴赫猜想“任何大于2的偶數n都可以表示為兩個素數之和”在小于等于106時成立。#i