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第1章 计算引论1

1.1计算机系统1

1.1.1做算术的机器1

1.1.2存储程序概念2

1.1.3系统软件7

1.1.4图形用户界面8

1.1.5网络9

1.1.6 C+++简要历史9

1.2计算机组织10

1.2.1计算系统10

1.2.2存储11

1.2.3输入和输出12

1.2.4操作系统12

1.2.5编程13

练习题14

第2章 编程与问题求解——软件工程16

2.1 C++抢先看16

2.2编程和问题求解概览18

2.2.1问题：温度转换18

2.2.2程序设计18

2.2.3在C+++中编码21

2.2.4测试、执行和调试24

2.2.5维护26

本章小结26

自测题26

练习题27

编程题27

第3章 C+中的类型29

3.1入门示例：放射性衰变29

3.1.1问题29

3.1.2对象中心设计29

3.2类型、文字量、变量及常量31

3.2.1基本类型32

3.2.2标识符35

3.2.3变量36

3.2.4常量37

3.3数据表示39

3.3.1整数39

3.3.2实数40

3.3.3字符和字符串41

3.3.4布尔值42

本章小结42

自测题43

练习题44

编程题46

第4章 表达式入门47

4.1入门示例：爱因斯坦方程47

4.1.1问题47

4.1.2对象中心设计47

4.2数值表达式50

4.2.1操作符50

4.2.2类型强制转换53

4.3赋值表达式54

4.3.1赋值是一种运算57

4.3.2快捷赋值58

4.3.3增量和减量操作59

4.4输入输出表达式61

4.4.1 I/O流61

4.4.2输入表达式61

4.4.3输出表达式64

4.4.4输出格式化66

4.5基本C++函数和库68

4.5.1库69

4.5.2数值函数69

本章小结71

自测题73

练习题75

编程题81

第5章 控制结构83

5.1入门示例：空气质量指数（AQI）83

5.1.1问题83

5.1.2对象中心设计84

5.2布尔表达式86

5.2.1简单布尔表达式86

5.2.2复合布尔表达式88

5.2.3操作符优先级89

5.2.4短路求值90

5.2.5前置条件和assert()机制91

5.2.6布尔字符函数93

5.3示例：数字电路——二进制半加器93

5.4选择：if语句95

5.4.1块语句98

5.4.2示例：二次方程求解程序99

5.4.3风格100

5.5重复：for和while语句102

5.5.1示例：计算阶乘102

5.5.2处理几个输入值104

5.5.3重复执行：while语句106

本章小结107

自测题109

练习题112

编程题115

第6章 函数和库120

6.1入门示例：使用表达式的温度转换120

6.1.1问题：温度转换120

6.1.2对象中心设计120

6.2入门示例：使用函数的温度转换123

6.3程序员定义函数124

6.3.1函数设计125

6.3.2函数原型128

6.3.3调用函数129

6.3.4局部变量130

6.3.5函数中的控制结构131

6.3.6不返回值的函数132

6.3.7小结135

6.4函数库简介136

6.4.1构造库137

6.4.2在程序中使用库140

6.4.3翻译库142

6.4.4对象中心设计：合并函数和库143

6.4.5使用库的优点143

6.5数值方法简介144

6.5.1解方程——二分法144

6.5.2数值积分——逼近区域的面积147

6.5.3微分方程的数值解150

本章小结153

自测题155

练习题156

编程题158

第7章 使用类167

7.1入门示例：Internet地址167

7.1.1问题168

7.1.2对象中心设计168

7.2类简介170

7.2.1数据封装172

7.2.2封装操作174

7.3 istream和ostream类176

7.3.1 istream类176

7.3.2 ostream类181

7.3.3格式控制182

7.4 string类185

7.4.1声明string对象185

7.4.2字符串操作186

7.5 C++complex类189

7.5.1复数表示189

7.5.2复数操作190

7.5.3示例：解二次方程192

7.5.4应用：交流电路193

7.6随机数模拟：防护核反应堆195

7.6.1随机数生成器——Randomint类196

7.6.2问题197

7.6.3解决方案197

7.6.4正态分布199

本章小结200

自测题202

练习题204

编程题209

第8章 更多选择控制结构213

8.1入门示例：再探空气质量指数213

8.2 if语句深入215

8.2.1陷阱：悬空else问题217

8.2.2陷阱：混淆=和==217

8.3 switch语句220

8.3.1示例：温度转换220

8.3.2 switch语句格式224

8.3.3 break语句225

8.3.4直通行为225

8.3.5示例：将工程课程编码转换为名称227

8.4条件表达式229

本章小结231

自测题234

练习题235

编程题239

第9章 更多重复控制结构242

9.1两个入门示例：求和与计算折旧242

9.1.1示例：高斯的惩罚——计算求和242

9.1.2示例2：计算折旧245

9.2 for循环248

9.2.1嵌套for循环251

9.2.2忠告254

9.2.3无限循环255

9.3 while循环257

9.3.1示例：模拟反弹球258

9.3.2 while语句259

9.4 do语句261

9.4.1示例：多少个数字261

9.4.2后置测试循环263

9.5输入循环264

9.5.1运行示例：平均无故障工作时间264

9.5.2计数方法265

9.5.3输入循环：哨兵方法266

9.5.4输入循环：查询方法271

9.6选择正确的循环274

本章小结276

自测题280

练习题282

编程题286

第10章 深入函数293

10.1两个入门示例：以度为单位显示角度和变换坐标293

10.1.1示例1：以度为单位显示角度293

10.1.2示例2：转换坐标295

10.2深入参数298

10.2.1值参299

10.2.2引用参数300

10.2.3常量引用参数302

10.2.4使用参数304

10.3参数用法示例305

10.3.1自动售货机305

10.3.2示例2：交换两个变量的值309

10.3.3示例3：处理IP地址311

10.4作用域规则313

10.4.1作用域：标识符的可访问性314

10.4.2名称冲突317

10.4.3名称空间319

10.5递归简介319

10.5.1示例1：再探阶乘问题319

10.5.2街道网络324

10.6内联、重载和模板326

10.6.1内联函数327

10.6.2重载函数329

10.6.3函数模板330

本章小结333

自测题335

练习题337

编程题341

第11章 文件和流344

11.1入门示例：环境数据分析344

11.1.1问题：处理环境数据文件344

11.1.2对象中心设计345

11.2 ifstream和ofstream类351

11.2.1声明文件流351

11.2.2基本的文件流操作352

11.2.3小结358

11.3其他流特性358

11.3.1 seekg()、tellg()、seekp()、tellp()方法359

11.3.2 peek()和putback()方法363

11.2.2 setstate()方法365

11.3.4字符串流368

本章小结370

自测题372

练习题373

编程题374

第12章 数组和vector类模板378

12.1入门示例：质量控制378

12.1.1问题：平均故障时间378

12.1.2对象中心设计379

12.2 C风格数组383

12.2.1数组初始化385

12.2.2下标操作387

12.2.3数组处理函数387

12.2.4 typedef388

12.2.5警告／数组的限制388

12.2.6现代替代品：valarray〈T〉和vector〈T〉390

12.3排序391

12.3.1简单选择排序391

12.3.2其他排序393

12.4搜索393

12.4.1线性搜索393

12.4.2二叉搜索394

12.5示例：搜索化学数据库395

12.5.1问题395

12.5.2解决方案395

12.6 vector 〈T〉类模板400

12.6.1函数模板快速概览400

12.6.2 vector〈T〉类模板400

12.7标准模板库概览407

12.7.1 STL的组织407

本章小结410

自测题411

练习题414

编程题419

第13章 多维数组和向量422

13.1入门示例：里程图422

13.1.1问题422

13.1.2对象中心设计422

13.2多维数组425

13.2.1定义二维数组操作427

13.2.2高维数组428

13.3应用：海洋数据分析431

13.4矩阵处理435

13.4.1矩阵运算435

13.4.2示例：产品成本436

13.5线性系统和电路438

13.5.1问题：求电路中的电流439

13.5.2解决方案439

13.5.3高斯消元法441

13.6多维vector〈T〉对象442

13.6.1二维vector〈T〉对象442

13.6.2二维vector〈T〉操作444

13.6.3基于vector〈T〉的矩阵445

本章小结445

自测题447

练习题449

编程题452

第14章 构建类462

14.1入门示例：建立温度模型462

14.1.1创建新类型463

14.2设计类465

14.2.1外部和内部观点465

14.2.2 Temperature类的操作466

14.2.3 Temperature类的数据467

14.3实现类467

14.3.1类数据成员467

14.3.2类操作——函数成员469

14.3.3重载操作符482

14.4其他类特性488

14.4.1友元函数488

14.4.2条件编译和类“包装器”490

本章小结491

自测题493

练习题494

编程题495

第15章 指针和链表结构497

15.1指针和间接访问497

15.1.1声明和初始化指针498

15.1.2基本指针操作500

15.2运行时数组507

15.2.1 new操作507

15.2.2 delete操作510

15.3链表简介511

15.3.1链表是什么512

15.3.2链表类513

15.4 STL list〈T〉类模板514

15.4.1一些list〈T〉操作514

15.4.2应用：Internet网关516

15.4.3算法效率519

15.5指针和命令行参数521

15.5.1 main函数的参数521

15.5.2示例：平方根计算器523

本章小结525

自测题527

练习题528

编程题532

第16章 数据结构535

16.1入门示例：整数的二进制表示——栈535

16.1.1问题：显示数值的二进制表示535

16.1.2 stack容器536

16.1.3 stack〈T〉适配器541

16.1.4 stack〈T〉方法542

16.2再论递归542

16.3队列、双端队列和优先队列546

16.3.1队列的应用546

16.3.2 queue〈T〉适配器547

16.3.3 deque〈T〉容器548

16.3.4 priority＿queue〈T〉适配器548

16.4树简介550

16.4.1树的术语和示例552

16.4.1二叉树示例553

16.4.3实现二叉树555

16.4.4二叉搜索树556

16.4.5树的遍历557

16.4.6构造BST560

16.4.7 STL中的树560

本章小结560

自测题561

练习题564

编程题566

自测题答案568

附录A ASCII字符编码589

附录B C++关键字593

附录C C++操作符595

附录D 其他C++特征597