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合肥工业大学 程序设计艺术与方法实验报告.doc
《程序设计艺术与方法》课程实验报告
《程序设计艺术与方法》课程实验报告
《程序设计艺术与方法》课程实验报告
《程序设计艺术与方法》课程实验报告
《程序设计艺术与方法》课程实验报告
实验名称
姓
名
实验日期
实验一 STL 的熟悉与使用
系院专业
班
级
指导教师
学
成
号
绩
一、实验目的和要求
1．掌握 C++中 STL 的容器类的使用;
2．掌握 C++中 STL 的算法类的使用.
二、实验预习内容
1．预习 ICPC 讲义，大致了解 STL 的相关内容。
2．了解 STL 中一些类 vector list 类的使用方法
3．了解泛型算法的使用
三、实验项目摘要
(1) 练习 vector 和 list 的使用。
定义一个空的 vector，元素类型为 int，生成 10 个随机数插入到 vector 中，用迭代
器遍历 vector 并输出其中的元素值。在 vector 头部插入一个随机数，用迭代器遍历 vector
并输出其中的元素值。用泛型算法 find 查找某个随机数，如果找到便输出，否则将此数
插入 vector 尾部。用泛型算法 sort 将 vector 排序，用迭代器遍历 vector 并输出其中的元
素值。删除 vector 尾部的元素，用迭代器遍历 vector 并输出其中的元素值。将 vector 清
空。
定义一个 list，并重复上述实验，并注意观察结果。
(2) 练习泛型算法的使用。
定义一个 vector，元素类型为 int，插入 10 个随机数，使用 sort 按升序排序，输出
每个元素的值，再按降叙排序，输出每个元素的值。练习用 find 查找元素。用 min 和
max 找出容器中的最小元素个最大元素，并输出。
四、实验结果与分析
（1）练习 vector 和 list 的使用。
vector：
源代码：
#include
#include //动态数组
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
srand((unsigned)time(NULL));
vector a;
vector::iterator it;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
a.push_back(rand() % 100);
}
cout << "已随机插入数组 a 中十个数：";
//输出数组a 中的元素
for (it = a.begin(); it != a.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
//迭代器输出
}
cout << endl << "在数组 a 的头部插入一个随机数：";
int num_insert = rand() % 100;
cout << num_insert << endl;
it = a.begin();
a.insert(it, num_insert); //插入该100 以内的随机数；
cout << "插入后容器内的元素为：";
for (it=a.begin(); it != a.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
int num_seek = rand() % 100;
cout << endl << "查找随机数：" << num_seek;
it = find(a.begin(), a.end(), num_seek);
if (it != a.end())
cout << endl << "已查找到" << num_seek;
else {
cout << endl << "未查找到" << num_seek << "，将其插入 vector 尾端";
a.push_back(num_seek);
}
sort(a.begin(), a.end());
cout << endl << "泛型算法 sort 排序：";
//输出排序后的数组a 中的元素
for (it = a.begin(); it != a.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
it = a.end() - 1;
cout << endl << "删除 vector 其尾端值" << *it;
a.pop_back();
cout << endl << "删除后其容器内的元素为：";
for (it = a.begin(); it != a.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
a.clear();
cout << endl;
return 0;
}
截图：
List
源代码：
#include
#include
- //带头节点的双向循环链表
#include
int main()
{
srand((unsigned)time(NULL)); //创建时间随机种子
list a;
for (int i = 0; i < 10; i++)
a.push_back(rand() % 100);
cout << "已插入 10 个 100 以内的随机数：";
list::iterator it;
for (it = a.begin(); it != a.end(); it++)
cout << *it << " ";
int num_insert = rand() % 100;
cout << endl << "在 list 容器的头部插入一个随机数：" << num_insert << endl;
a.push_front(num_insert);
cout << "插入随机数" << num_insert << "，list 容器中的元素现为：";
for (it = a.begin(); it != a.end(); it++)
cout << *it << " ";
int num_seek = rand() % 100;
cout << endl << "在 list 容器中查找随机数：" << num_seek << endl;
it = find(a.begin(), a.end(), num_seek);
if (it != a.end())
{
cout << "list 容器中存在" << num_seek << "，插入该随机值。" << endl;
a.push_back(num_seek);
}
else
cout << "list 容器中不存在" << num_seek << endl;
a.sort();
cout << "泛型算法 sort 函数排序后 list 容器中元素为：";
for (it = a.begin(); it != a.end(); it++)
cout << *it << " ";
cout << endl;
a.pop_back();
cout << "删除最后一位后，list 容器中元素为：";
for (it = a.begin(); it != a.end(); it++)
cout << *it << " ";
cout << endl;
a.clear();
return 0;
}
截图：
（1） 练习泛型算法的使用。
源代码：
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
vector a;
int main()
{
vector::iterator it;
srand((unsigned)time(NULL)); //创建时间随机种子
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
a.push_back(rand() % 100);
}
cout << "已随机插入 10 个数为：";
for (it = a.begin(); it != a.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
sort(a.begin(), a.end());//升序排序；
cout << endl << "使用 sort 升序排序：";
for (it = a.begin(); it != a.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
sort(a.begin(), a.end(), greater());//降序
cout << endl << "使用 sort 降序排序：";
for (it = a.begin(); it != a.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
int num_seek = rand() % 100;
//判断是否存在随机值
it = find(a.begin(), a.end(), num_seek);
cout << endl<< "查找随机数:" << num_seek;
if (it!=a.end())
cout << ",找到该随机数" << num_seek;
else
cout << ",容器中不存在该随机数" << endl;
cout << "容器中最小值为；" << *min_element(a.begin(), a.end());
cout << "容器中最大值为；" << *max_element(a.begin(), a.end());
cout << endl;
return 0;
}
截图：
《程序设计艺术与方法》课程实验报告
实验名称
实验二 搜索算法的实现
姓
名
系院专业
班
级
学
号
实验日期
指导教师
成
绩
一、实验目的和要求
1.掌握宽度优先搜索算法。
2.掌握深度优先搜索算法。
二、实验预习内容
1．预习 ICPC 讲义中的搜索的内容
2. 了解什么是深度优先搜索和广度优先搜索。
三、实验项目摘要
1. 将书上的走迷宫代码上机运行并检验结果，并注意体会搜索的思想。
2.八皇后问题：在一个国际象棋棋盘上放八个皇后，使得任何两个皇后之间不相互攻击，求出所有的
布棋方法。上机运行并检验结果。
3. 骑士游历问题：在国际棋盘上使一个骑士遍历所有的格子一遍且仅一遍，对于任意给定的顶点，
输出一条符合上述要求的路径。
4.倒水问题：给定 2 个没有刻度容器，对于任意给定的容积，求出如何只用两个瓶装出 L 升
的水，如果可以，输出步骤，如果不可以，请输出 No Solution。
四、实验结果与分析（源程序及相关说明）
1. 八皇后问题
1.1 思路分析：
设立数组 a[n],数组下标对应棋盘的行；数组存储的值为列；数组的每个下标（列）对应相应的
行；
递归遍历所有的棋盘点，通过棋子是否在对角线或同一列判断是否能落子；
递归的同时输出满足条件的方法；
1.2 解题详情
eightQueen()函数判断是否能落子
当 queenCount == n 时，print()函数输出此种情况下落子情况。
1.3 源代码：
#include
#include
#include //UNICODE工程-wide-character,用于双字节字符串
using namespace std;
#define n 8//皇后的个数
int a[n] = { 0 };
int total = 0;
//判断此列是否能满足条件
bool is_play(int row) {
for (int i = 0; i < row; i++)
if ((abs(i - row) == abs(a[i] - a[row])) || (a[i] == a[row]))//在对角线或者同一列
return false;
return true;
}
void print() {//打印各种解决放置方式
cout << "第" << total << "种方法,列位置为:";
for (int i = 0; i < n; i++)
cout << a[i] << " ";
cout << endl;
}
void eightQueen(int queenCount) {
if (queenCount == n) {
total++;
print();
}
else
{
for (int i = 0; i < n; i++)
{
a[queenCount] = i;
if (is_play(queenCount))
eightQueen(queenCount + 1);
}
}
}
int main()
{
cout << "
for (int i = 0; i < n; i++)
cout << i<<" ";
行数：" ;
cout << endl;
eightQueen(0);
return 0;
}
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