Zadania z Programowania C++ M
z dnia 5 stycznia 2007
Åšrodowisko pracy. Program make. Debugger ddd.
Zad. 1. Dokonaj kompilacji pliku zródłowego hello.cc1 do pliku z pro-
gramem binarnym hello. Uruchom program.
Zad. 2. Dokonaj kompilacji pliku żródłowego hello.cc do pliku hello.o,
a następnie do pliku hello. Uruchom program.
Zad. 3. Dokonaj kompilacji plików zródłowych hellobis.cc i pisz.cc w
celu otrzymania programu hellobis. Uruchom program.
Zad. 4. Przygotuj wersje binarne programów hello i hellobis
a) z wykorzystaniem bibliotek dynamicznych,
b) w wersji statycznej.
Zad. 5. Napisz plik Makefile z jawnymi zasadami kompilacji programów
hello i hellobis. Dodatkowo zdefiniuj regułę clean usuwającą wszystkie
pliki pośrednie .o oraz wynikowe (hello i hellobis).
Zad. 6. Napisz plik Makefile z domyślnymi zasadami kompilacji progra-
mów w językach C i C++. Następnie korzystając z tych zasad dopisz reguły
związane z przygotowaniem programów hello i hellobis.
Zad. 7. Wykorzystując predefiniowane reguły kompilacji napisz plik Ma-
kefile przygotowujący programy hello i hellobis w sposób wymagany dla
śledzenia ich pracy debuggerem.
Zad. 8. Korzystając z jawnych poleceń napisz plik Makefile, który dla
pliku sprawozdanie.tex będzie umożliwiał utworzenie wersji .dvi (make
A
sprawozdanie.dvi), .ps i .pdf. Zadbaj aby proces LTEXowania wykonać
dwukrotnie. Następnie stwórz kolejny plik Makefile z domyślnymi zasadami
A
LTEXowania dla plików zródłowych o nazwach zakończonych na .tex.
Zad. 9. Na przykładzie programów hello, hellobis i pierwsze porównaj
jakość kodu (rozmiar, szybkość wykonania) wygenerowanego przez kompila-
tor z opcjÄ… -O0 i -O2. Dla pomiaru czasu skorzystaj z polecenia time.
Zad. 10. Dokonaj kompilacji programów hello, hellobis i pierwsze z
poziomu edytora (np. Emacs w systemie Linux, Scintilla w systemie MS
Windows).
1
Wersje zródłowe programów dostępne są w katalogu ~pablo/progs.
1
Zad. 11. Przy pomocy debuggera (ddd w systemie Linux, td32 w systemie
MS Windows) prześledz wykonanie programów hello, hellobis i pierwsze.
W programie pierwsze obserwuj wartości zmiennych i i j oraz zmień war-
tość zmiennej i. Następnie poleceniem strip usuń z pliku binarnego dane
potrzebne do śledzenia pracy programu.
Operacje wejścia/wyjścia
Zad. 12. Korzystając ze stałej M_PI zdefiniowanej w pliku nagłówkowym
cmath napisz program pi wypisujący do standardowego strumienia wyjścio-
wego 5 kolejnych potęg liczby Ą z dokładnością liczby cyfr po przecinku równą
wykładnikowi potęgi
potęga wartość
----------------
1 3.1
2 9.87
3 31.006
4 97.4091
5 306.01968
Przygotuj dwie werjse rozwiÄ…zania: pierwszÄ… w oparciu o funkcjÄ™ printf
charakterystyczną dla języka C i drugą korzystającą z biblioteki iostream
języka C++.
Zad. 13. Napisz program liczby odczytujÄ…cy ze standardowego stru-
mienia wejściowego dwie liczby całkowite (int) i zapisujący do standardo-
wego strumienia wyjściowego wartości odczytanych liczb, ich iloraz i sumę.
Sprawdz działanie programu dla następujących danych wejściowych
" 1, 3
" 2, 0
" 3, 1.5
" 7, a
Następnie dokonaj zmiany odczytywanych liczb na rzeczywiste (double) i
ponownie sprawdz działanie programu.
Zad. 14. Począwszy od bieżącego semestru nasz wydziałowy barek wpro-
wadził nowy sposób obsługi dla klientów będących studentami zapisanymi
w systemie USOS. Barek udziela kredytu, pod warunkiem, że osoba zamówi
dokładnie 3 rzeczy. W celu rozliczenia przesyła następnie studentowi maila
z rachunkiem, np. w pliku rachunek.txt
2
kanapka: 2.50
szarlotka: 1.50
woda mineralna: 1.50
Treść listu składa się zawsze z 3 wierszy. Każdy wiersz zawiera nazwę towaru,
dwukropek, cenę w złotych. Nazwa towaru może się składać z dowolnej liczby
słów oddzielonych odstępami, a słowa wyłącznie z liter.
Napisz program suma obliczający całkowitą należność do zapłaty. Podaj
dwa rozwiązania: pierwsze charakterystyczne dla języka C, drugie dla języka
C++.
% ./suma < rachunek.txt
2.50+1.50+1.50=5.50
Zad. 15. Plik 2pi.txt zawiera dwa wiersze. W każdym wierszu zapisana
jest wyłącznie wartość liczby Ą z losowo wybraną liczbą cyfr po przecinku
" 100, "). Napisz program zamiana, który zamieni kolejność tych liczb
w pliku. Podaj dwa rozwiązania: pierwsze charakterystyczne dla języka C,
drugie dla języka C++.
Zad. 16. Korzystając z operatora sizeof sprawdz rozmiary następujących
typów danych w wykorzystywanym przez siebie kompilatorze.
" char
" short int
" int
" long int
" float
" double
" bool
" enum
" char*
Instrukcje warunkowe i iteracje
3
Zad. 17. Napisz program znaczace sprawdzajacy liczbÄ™ cyfr znaczÄ…cych
typów float i double.
1
Wskazówka: obliczaj sumę .
i=0
10i
Zad. 18. Napisz program kwadraty obliczajÄ…cy sumÄ™
100 000 000
1
i2
i=1
Dokonaj sumowania w kolejności
1 1 1 1
+ + + . . . +
12 22 32 100 000 0002
oraz w kolejności odwrotnej
1 1 1
+ + . . .
100 000 0002 99 999 9992 12
Obliczenia przeprowadz posługując się zmiennymi typu
" float
" double
Wytłumacz różnice. Który z wyników jest najbliższy prawdzie?
"
1 Ä„2
Wskazówka: =
i=1
i2 6
Zad. 19. Napisz program anagram, który odczytuję nazwę pliku podaną
przez użytkownika, a następnie odwraca kolejność bajtów w tym pliku.
% ./anagram
Podaj nazwÄ™ pliku
a.txt
%
Zad. 20. KorzystajÄ…c z instrukcji iteracyjnych napisz program pi3 wypi-
sujący w kolejnych wierszach wartość Ą z dokładnością do i miejsc po prze-
cinku.
3.1
3.14
3.141
3.1415
3.14159
Zad. 21. KorzystajÄ…c z instrukcji iteracyjnych napisz program pi4 wy-
pisujący w kolejnych wierszach wartość Ąi z dokładnością do i miejsc po
przecinku.
4
potęga wartość
----------------
1 3.1
2 9.87
3 31.006
4 97.4091
5 306.01968
Zad. 22. Napisz program tworzÄ…cy zadany rysunek. Warunek: instrukcjÄ™
wypisującą znak (np. *) lub liczbę w tabelce można użyć tylko jeden raz.
" **********
** *
* * *
* * *
* * *
* * *
* * *
* * *
* **
**********
" -------------------------
| 1 | 2 | 3 | 4 |
-------------------------
| 2 | 4 | 6 | 8 |
-------------------------
| 3 | 6 | 9 | 12 |
-------------------------
| 4 | 8 | 12 | 16 |
-------------------------
Zad. 23. Napisz program slowa odczytujący liczbę słów ze strumienia
wejściowego i wypisujący ich liczbę oraz średnią długość. Obliczenia przepro-
wadz dla tekstów Pana Tadeusza i Hamleta.2
Zad. 24. Napisz program licz będące odpowiednikiem systemowego po-
lecenia wc, zliczającego liczbę znaków, słów i wierszy w standardowym stru-
mieniu wejściowym. Działanie programu sprawdz na jego pliku zródłowym
licz.cc i porównaj z programem wc.
Zad. 25. Napisz program rzeczywista, który liczbę a podaną jako argu-
ment wypisuje w postaci
p · 2w
Skorzystaj z operacji na bitach i funkcji frexp, ldexp.
2
Teksty utworów dostępne są w plikach ~pablo/pt.txt i ~pablo/h.txt.
5
% ./rzeczywista 2005
0.9790039062500000*2^11
Nie uwzględniaj szczególnej reprezentacji wartości 0.
Zad. 26. Mając daną zmienną typu rzeczywistego double i wiedząc, że
jest postaci
p · 2w
oraz posługując się operacjami bitowymi i funkcjami frexp, ldexp skonstruuj
liczbÄ™
w
2
p · 2
Nie uwzgędniaj szczególnej reprezentacji wartości 0.
Zad. 27. Napisz program pierwiastek, który oblicza pierwiastek kwa-
dratowy zadanej liczby. Nie korzystaj z istniejÄ…cej funkcji sqrt lecz zaimple-
mentuj wzór Newtona, dla którego
"
x = lim an ,
n "
1 x
gdzie (an) jest ciÄ…giem zadanym rekurencyjnie an+1 = (an + ). Wykonaj
2 an
10 iteracji przez kopiowanie fragmentu programu. Zwróć uwagę, na
a) szybkość zbiegania w zależności od początkowej wartości a0,
b) zachowanie dla ujemnych x.
Dla ustalenia wartości a0 skorzystaj z poprzedniego zadania.
Zad. 28. Korzystając ze wzoru Gaussa napisz program dzien, który ob-
licza dzień tygodnia na podstawie daty.
Numer dnia określony jest następującym wzorem
r/4 - r/100 + r/400 + 367m/12 + d + 365r ,
gdzie d " {1, . . . } jest dniem miesiÄ…ca, m " {1, . . . , 12} miesiÄ…cem, r
rokiem. Dzielenie jest typu całkowitego. Ponadto za początek roku należy
przyjąć dzień 1 marca.
Zad. 29. Napisz program podatki obliczający wysokość podatku docho-
dowego w 2003 roku. Przyjmij następujące dane: skala 19 % dla dochodów
poniżej 37024 zł, 30 % dla dochodów poniżej 74048 zł, 40 % dla dochodów
poniżej 600000 zł, 50 % dla pozostałych. Kwota wolna od podatku to 530.08
zł.
6
Dane dotyczące wysokości kwot i podatku odpowiadające poszczególnym
progom zapisz w tablicy.
Zad. 30. Napisz program dziennik, który oblicza ile dni upłynęło od po-
danej daty do dnia uruchomienia programu. Skorzystaj z doświadczeń pro-
gramu dzien i funkcji time przekazującej liczbę sekund jakie upłynęły od
godziny 000 dnia 1 stycznia 1970 roku.
W zależności od wprowadzonych danych wynikiem działania programu
powinno być wypisanie jednego sposród poniższych komunikatów:
a) Dziś masz mały jubileusz!
b) Jutro masz mały jubileusz!
c) Pojutrze masz mały jubileusz!
d) Do najbliższej 1000-nicy zostało Ci n dni.
e) Czy na pewno się już urodziłeś?
Zad. 31. Korzystając z liczb całkowitych typu int napisz program silnia
obliczający silnię zadanej liczby oraz liczbę wystąpień cyfry 7 w jej zapisie
dziesiętnym. Silnie jakiej największej liczby możemy policzyć tym progra-
mem?
Zad. 32. Napisz program podzielne znajdujÄ…cy wszystkie liczby z za-
kresu od 1 do 1000, które są podzielne przez sumę swoich cyfr.
Zad. 33. Napisz program podzielne2 znajdujÄ…cy wszystkie liczby z za-
kresu od 1 do 1000, które są jednocześnie podzielne przez sumy swoich pa-
rzystych i nieparzystych cyfr.
Zad. 34. Napisz program cezar, który czyta bajty ze standardowego stru-
mienia wejściowego (funkcja cin.get) i przepisuje do standardowego stru-
mienia wyjściowego (cout.put) zastępując litery alfabetu łacińskiego lite-
rami znajdującymi się w alfabecie o n pozycji dalej. Wartość n odczytaj z
parametru uruchomienia programu.
Zad. 35. Napisz program wielomian obliczający wartość wielomianu
w(x) = 100x3 - 625x2 + 1183.19x - 660.489 = 100(x - 3.19)(x - 2.05)(x - 1.01)
w zadanym punkcie. Obliczenie wartości wielomianu różnymi sposobami
a) 100 * x * x * x - 625 * x * x + 1183.19 * x - 660.489
b) ( ( 100 * x - 625 ) * x + 1183.19 ) * x - 660.489
7
c) 100 * ( x - 3.19 ) * ( x - 2.05 ) * ( x - 1.01 )
d) 100 * pow( x, 3 ) - 625 * pow( x, 2 ) +
1183.19 * x - 660.489
zapisz w postaci osobnych funkcji w1, w2, w3. Porównaj wyniki obliczeń zre-
alizowanych różnymi sposobami.
Następnie zapisując na kartce wyniki i traktując program jako programo-
walny kalkulator, dzięki któremu mamy łatwość liczenia wartości wielomianu
w poszczególnych punktach, znajdz metodą bisekcji miejsca zerowe.
Zad. 36. Napisz program bisekcja rozwinięcie programu wielomian
umożliwiający obliczanie miejsc zerowych wielomianu
w(x) = 100x3 - 625x2 + 1183.19x - 660.489
metodÄ… bisekcji.
Uzyskane wyniki porównaj z dokładnymi wartościami miejsc zerowych
wielomianu.
Zad. 37. Napisz program styczne będący modyfikacją programu bisek-
cja, znajdujący metodą stycznych, w której kandydata xn na miejsce ze-
rowe funkcji f(x) zastępujemy kandydatem lepszym
f(xn)
xn+1 = xn -
f (xn)
Zad. 38. Napisz program rekurencja porównujący rekurencyjne i itera-
cyjne obliczanie
a) silni,
b) liczb Fibonacciego.
Liczby Fibonacciego zadane sÄ… rekurencyjnie fn+2 = fn+1 + fn oraz f0 =
f1 = 1.
Następnie oblicz 10!, 20!, 50!, f10, f20, f50. Skomentuj uzyskane wyniki.
Zad. 39. Napisz program euklides znajdujący największy wspólny dziel-
nik korzystajÄ…c z algorytmu Euklidesa: znalezienie NW D(a, b), gdzie a > b
sprowadza się do (poza przypadkiem kiedy a jest wielokrotnością b) do zna-
lezienia NW D(b, reszta z dzielenia a przez b). RozwiÄ…zanie zapisz na dwa
sposoby: iteracyjnie i rekurencyjnie.
8
Zad. 40. Napisz program newton znajdujÄ…cy dla zadanego punktu x0
miejsce zerowe wielomianu w(x) = (x - 1)(x - 2)(x - 3)(x - 4) przy po-
mocy metody Newtona (stycznych; polegajÄ…cej na zastÄ…pieniu kandydata
w(xi)
xi na miejsce zerowe na ogół lepszym kandydatem xi+1 = xi - ). Obli-
w (xi)
czenia wykonaj w dziedzinie zespolonej. Następnie oblicz miejsca zerowe dla
następujących wartości początkowych x0:
a) 1.05, 2.1, 2.9, 4.1,
b) 2.5,
c) 2.4, 2.6.
Poniżej przedstawiono działanie przykładowego rozwiązania.
% ./newton (0.95,0.1)
w((9.4999999999999996e-01,1.0000000000000001e-01)) =
(2.0920625000000023e-01,-7.0835000000000004e-01)
w((1.0080677933838893e+00,1.8067861263060966e-02)) =
(-5.1237462461980618e-02,-1.0518620817044756e-01)
w((1.0005141051464106e+00,-5.2136674958264129e-04)) =
(-3.0847118896539993e-03,3.1223053063340199e-03)
w((1.0000000151267927e+00,9.8408636207405684e-07)) =
(-9.0771406412290008e-08,-5.9045178449450769e-06)
w((1.0000000000017750e+00,-5.4577759886899162e-14)) =
(-1.0650147430589576e-11,3.2746655931926366e-13)
%
Zad. 41. Plik meteo.txt3 zawiera wyniki pomiarów stacji meteorologicz-
nej działającej w budynku na ul. Pasteura. Pomiary zapisane są w kolejnych
wierszach. Każdy wiersz zawiera 11 liczb całkowitych oddzielonych spacjami,
których znaczenie jest następujące.
" 32-bitowa liczba całkowita bez znaku, czas pomiaru w konwencji sys-
temu UNIX, tzn. liczba sekund jakie upłynęły od północy 1 stycznia
1970 roku według czasu UTC (ang. Universal Time Coordinate).
ć%
1
" 16-bitowa liczba całkowita ze znakiem, temperatura powietrza w C.
16
Wartości 10000 i 10001 oznaczają błąd podczas pomiaru.
" Osiem kolejnych 12-bitowych liczb całkowitych bez znaku to napię-
cia zmierzone na ośmiu wejściach przetwornika A/C wyrażone w mV .
Aktualnie do pierwszego wejścia przetwornika podłączony jest czujnik
wilgotności, a do piątego ciśnienia.
3
Plik znajduje siÄ™ w katalogu ~pablo.
9
" 8-bitowa liczba całkowita bez znaku numerująca restart stacji (np. po
chwilowym braku zasilania).
Napisz program, który
a) Przetworzy dane w taki sposób, że jego rezultatem będą wiersze zawie-
rajÄ…ce tylko dwie liczby: czas pomiaru i temperaturÄ™.
b) Dodatkowo pominie wiersze zawierające błędny pomiar (wartość 10000
lub 10001).
c) W każdym wierszu dokona sprawdzenia czy składa się on z 11 liczb i
wypisze informacje o błędnych wierszach.
Wskazówka. Dla odczytania całego wiersza skorzystaj z funkcji getline.
Zad. 42. Wyniki pomiarów pewnego eksperymentu składają się z par liczb
(U, I), gdzie U jest wartością napięcia, a I wartością prądu. Pary (U, I) zapi-
sywane są w kolejnych wierszach po 12 znaków w każdym. Pierwszy symbol
wiersza + lub - określa znak wartości napięcia U. Drugi symbol wiersza + lub
- określa znak wartości prądu I. Kolejne 6 symboli to cyfry przedstawiające
wartość napięcia U wyrażoną w mV . Ostatnie 4 cyfry przedstawiają wartość
prądu I wyrażoną w 10 mA. Napisz program, który przepisze tak zapisane
dane do postaci dwóch liczb rzeczywistych odpowiadających U wyrażonemu
w V i I wyrażonemu w A oddzielonych spacją.
Wskazówka. Dla odczytania fragmentu napisu ze zmiennej string sko-
rzystaj z metody substr.
Tworzenie rysunków przy wykorzystaniu programu gnuplot
Zad. 43. Korzystając z doświadczeń programu cezar napisz program litery1
obliczający częstość występowania poszczególnych znaków (spacji i małych
liter alfabetu łacińskiego) oraz przygotowujący plik z danymi dla programu
gnuplot. Następnie korzystając z tego programu przygotuj wykres słupkowy.
Zad. 44. Rozbuduj program litery1 do programu litery2 aby przykła-
dowe obliczenia
% ./litery2 pt.txt h.txt
przygotowały dane (pliki pt.txt.dat, h.txt.dat oraz skrypt.gp) dla otrzy-
mania rysunku programem gnuplot:
% gnuplot -persist skrypt.gp
10
Zad. 45. Napisz program kopiuj kopiujący maksymalnie n znaków pomię-
dzy standardowym strumieniem wejściowym, a standardowym strumieniem
wyjściowym. Następnie korzystając z tego programu stwórz pliki pt100.txt,
pt1000.txt i pt10000.txt zawierajÄ…ce odpowiednio 100, 1000 i 10000 pierw-
szych znaków Pana Tadeusza i przy pomocy programu litery2 stwórz wy-
kres porównawczy częstotliwości występowania liter.
Program gnuplot (w wersji 4) umożliwia kolorowanie płaszczyzny. Dane w
pliku składają się z trójek (x, y, z) gdzie x, y są współrzędnymi punktu zaś
wartości z zostanie przyporządkowany kolor. Ciągi trójek (x, y, z) wyznaczają
izolinie (w terminologii gnuplotowo fizycznej scan y), a ciÄ…gi izolinii rysunek.
Poszczególne izolinie rozdzielają puste wiersze.
Program test przygotowuje dane kolorujące kwadrat o współrzędnych
przeciwległych wierzchołków (-50, -50) i (50, 50) kolorem w zależności od
odległości od środka układu współrzędnych.
// Program przygotowuje dane dla programu gnuplot kolorujÄ…ce punkty kwadratu
// w funkcji odległości od środka układu współrzędnych.
//
// Paweł Klimczewski, 27 listopada 2005
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
for ( int y = -50; y <= 50; ++y )
{
for ( int x = -50; x <= 50; ++x )
{
double r = sqrt( x * x + y * y );
cout << x << << y << << r << endl;
}
cout << endl;
}
return 0;
}
Dokonując obliczeń i wczytując dane do programu gnuplot
% ./test > test.dat
% gnuplot
G N U P L O T
Version 4.0 patchlevel 0
11
last modified Thu Apr 15 14:44:22 CEST 2004
System: Linux 2.4.26
> set pm3d map
> splot "test.dat"
otrzymujemy rysunek
Zad. 46. Napisz program newton2 przygotowujÄ…cy dane dla pokolorawa-
nia prostokątnego obszaru płaszczyzny w następujący sposób. Dla każdego
punktu (x, y) wyznaczonego przez podział siatką N na N oczek staraj się
znalezć (metodą Newtona) miejsce zerowe wielomianu zn = 1 wykonując nie
więcej niż maxcnt iteracji. Jeżeli po wykonaniu i-tej iteracji znajdziemy się
nie dalej niż od j-tego miejsca zerowego to przerywamy iteracje i jako war-
tość z (odpowiadającą kolorowi punktu) przyjmujemy j. Jeżeli po maxcnt
iteracjach nie znajdziemy się odpowiednio blisko żadnego z miejsc zerowych
jako wartość z przyjmujemy 0. Program powinien pytać o współrzędne ob-
szaru xmin, ymin, xmax, ymax, stopień wielomianu n, maksymalną liczbę
iteracji maxcnt i liczbÄ™ oczek siatki N.
Zad. 47. Napisz program mandelbrot rysujący bodajże najsłynniejszego
fraktala jakim jest zbiór Mandelbrota. Punkt P (x, y) płaszczyzny należy do
zbioru Mandelbrota jeżeli ciąg (ak) : ak " Z, a0 = 0, ak+1 = ak2 + x + iy jest
ograniczony. Okazuje się, że jeżeli "k, |ak| > 2 to ciąg nie jest ograniczony.
W programie obliczenia są skończone, zatem generowany rysunek będzie od-
powiednim przybliżeniem.
Dla każdego punktu zbadaj nie więcej niż n wyrazów ciągu (ak). Jeżeli
wszystkie wyrazy spełniają warunek |ak| d" to przyjmij, że punkt należy do
zbioru Mandelbrota i pokoloruj go wartością 0. Pozostałe punkty pokoloruj w
zależności od szybkości rozbiegania (najmniejszej liczbie i, dla której |ai| > ).
Jako parametry początkowe przyjmij środek kwadratu x = -0.5, y = 0,
długość boku a = 3, n = 100, = 2.
Biblioteka STL
Zad. 48. Napisz program filtr odczytujÄ…cy ze standardowego strumienia
wejściowego liczby rzeczywiste xi i wypisujący do standardowego strumienia
wyjÅ›ciowego, te które należą do przedziaÅ‚u (x - Ã, x + Ã). Skorzystaj z klasy
Å» Å»
vector.
n
(x - xi)2
Å»
i=1
à =
n - 1
12
jest średnim odchyleniem standardowym, a
x1 + . . . + xn
x =
Å»
n
jest średnią arytmetyczną.
Zad. 49. Napisz program pierwsze obliczajÄ…cy wszystkie liczby pierw-
sze mniejsze od 1 000 000. Sprawdzenie czy i jest liczbÄ… pierwszÄ… wykonaj
przez
"obliczanie reszt z dzielenia i przez kolejne liczby całkowite z przedziału
2, i . Następnie zmodyfikuj program tak, aby zapamiętywał obliczane
liczby pierwsze na liście (klasa list) i"
sprawdzał jedynie reszty z dzielenia i
przez liczby pierwsze nie większe od i . Porównaj szybkość obliczeń obu
wersji. ( x oznacza największą liczbę całkowitą nie większą od x.)
Zad. 50. Napisz program totolotek losujący 6 różnych liczb z 49 i wy-
pisujący je do standardowego strumienia wyjściowego w sposób uporządko-
wany. Skorzystaj z klasy set. Dla wylosowania liczby skorzystaj z funkcji
rand i srand. Ograniczenie zakresu do przedziału 1, . . . , 49 wykonaj przy
pomocy reszty z dzielenia.
Zad. 51. Wprowadzając słownik (klasa map) dla zapamiętywana już ob-
liczonych wartości wyrazów ciągu Fibonacciego popraw efektywność liczenia
n tego wyrazu tego ciÄ…gu metodÄ… rekurencyjnÄ….
int fibonacci( int n )
{
return n > 1 ? fibonacci( n - 1 ) + fibonacci( n - 2 ) ? 1;
}
Zad. 52. Napisz program lustro odczytujÄ…cy ze standardowego strumie-
nia wejściowego wiersze i wypisujący je w kolejności odwrotnej, a każdy wiersz
od końca do początku. Zadbaj o wyrównanie do prawego marginesu tak
aby dla danych
1
23
456
otrzymać następujący wynik
654
32
1
Zad. 53. Napisz program ciagi obliczający liczbę, parami różnych, n
elementowych ciągów znaków w standardowym strumieniu wejściowym. Do-
konaj obliczeń dla tekstów Pana Tadeusza i Hamleta.
13
Zad. 54. Napisz program najczestsze odczytujÄ…cy ze standardowego
strumienia wejściowego słowa i wypisujący pierwszą dziesiątkę najczęściej
powtarzających się słów wraz z odpowiadającymi liczbami powtórzeń. Do-
konaj obliczeń dla tekstów Pana Tadeusza i Hamleta.
Zad. 55. Poszczególnym literom alfabetu łacińskiego przyporządkowujemy
liczby w następujący sposób: a 17, . . . , j 26, k 1, l 2, . . . , z 16.
Każdemu słowu przyporządkowujemy liczbę równą iloczynowi liczb odpo-
wiadających literom. Napisz program milion odczytujący słowa (składające
się wyłącznie z małych liter alfabetu łacińskiego) i znajdujący te o warto-
ściach najbliższych 1000000. Dokonaj obliczeń dla tekstów Pana Tadeusza i
Hamleta.
Zad. 56. Na półce ustawiono obok siebie w sposób losowy 4 zielone, 5
czerwonych i 8 niebieskich książek. Oblicz prawdopodobieństwo zdarzenia,
że losowo wybrana książka posiada z każdej strony po n bezpośrednich sąsia-
dów tego samego koloru. Kolory książek sąsiadujących ze strony lewej mogą
być różne od książek ze strony prawej. Przykładowo zaznaczona nawiasami
kwadratowymi książka
n c z z n [ c ] c c c z c c n z
posiada bezpośrednio ze strony lewej jednego sąsiada w kolorze niebieskim, a
ze strony prawej trzech sąsiadów w kolorze czerwonym. Skorzystaj z funkcji
next_permutation i prev_permutation.
Zad. 57. Napisz program kalkulator będący kalkulatorem liczącym w
Odwrotnej Notacji Polskiej. Program powinien czytać dane ze standardo-
wego strumienia wejściowego. Jeżeli wprowadzona dana jest liczbą program
dopisuje ją na wierzchołku stosu. Jeżeli jest jednym z symboli działań arytme-
tycznych (+,-,*,/) program odczytuje i usuwa z wierzchołka stosu dwie liczby,
które traktuje jak argumenty działania, oblicza wynik działania i umieszcza
na wierzchołku stosu. Po każdej operacji wypisuje na ekranie wartość ele-
mentu z wierzchołka stosu. Skorzystaj z klasy stack.
Zad. 58. Napisz program odleglosci odczytujÄ…cy ze standardowego stru-
mienia wejściowego liczby zespolone zi i przepisujący je do plików:
a) do pliku z1.txt uporządkowane względem odległości od początku układu
współrzędnych (najpierw liczby bliższe potem dalsze),
b) do pliku z2.txt uporządkowane względem odległości od prostej y = x
(najpierw liczby dalsze potem bliższe).
Zad. 59. Napisz program poeta dopisujÄ…cy kontynuacjÄ™ zadanego tekstu.
Program uruchomiony w sposób
14
% ./poeta n < pt.txt
powinien odczytać ze standardowego strumienia wejściowego wszystkie k zna-
ków zi obliczając statystykę Sn(k) częstości wystąpień n elementowych pod-
ciągów znaków. Następnie program powinien obliczyć taki znak zk+1, dla
którego odległość d(Sn(k), Sn(k + 1)) będzie najmniejsza. I kolejno obliczać
dalsze znaki zk+2, zk+3 itd.
Statystyka Sn jest n! składnikowym wektorem. Odległość d jest zwykłą
odległością kartezjańską w przestrzeni n! wymiarowej unormowanych wekto-
rów Sn. (Jako miarę identyczności statystyk można także przyjąć euklidesowy
iloczyn skalarny Sn(k), Sn(k + 1) unormowanych wektorów Sn.)
Klasy
Zad. 60. Napisz klasę A składającą się z
1. konstruktora domyślnego wypisującego komunikat Tworzę i ty obiekt
klasy A,
2. konstruktora kopiujÄ…cego wypisujÄ…cego komunikat TworzÄ™ i ty obiekt
klasy A na podstawie j go obiektu,
3. destruktora wypisujÄ…cego komunikat NiszczÄ™ i-ty obiekt klasy A.
Następnie sprawdz działanie programu
int main()
{
A a;
for ( int i = 0; i < 2; ++i )
{
A b;
for ( int j = 0; j < 2; ++j )
{
A c( b );
}
A d;
}
return 0;
}
Ostatecznie deklarację klasy zapisz w pliku nagłówkowym a.h, definicję w
pliku a.cc a program w pliku main.cc.
Zad. 61. Napisz klasę Z100, która reprezentuje liczbę całkowitą będącą
resztÄ… z dzielenia przez 100. W klasie zdefiniuj
15
1. konstruktor z argumentem typu int umożliwiający utworzenie obiektu
i nadanie mu wartości początkowej,
2. operator przypisania (operator=) umożliwiający przypisanie nowej war-
tości z innego obiektu klasy Z100,
3. operator konwersji do liczby całkowitej (operator int) umożliwiający
posługiwanie się obiektami klasy Z100 w wyrażeniach matematycznych.
Działanie klasy sprawdz przy pomocy programu
int main()
{
Z100 a = 2006;
cout << "a = " << a << endl;
a = a * a * a;
cout << "a * a * a = " << a << endl;
return 0;
}
Ostatecznie cały program zapisz w trzech plikach z100.h, z100.cc i main.cc.
Zad. 62. Napisz klasę Tablica reprezentującą nieskończoną tablicę liczb
całkowitych int o indeksach z zakresu 0 . . . " i początkowych wartościach
komórek równych 0. W klasie zdefiniuj jedynie operator indeksowania (int
operator[]). DeklaracjÄ™ zapisz w pliku tablica.h, a definicjÄ™ w tablica.cc.
Wskazówka. W celu zapamiętania wartości komórek skorzystaj z klasy
vector.
Zad. 63. Napisz klasÄ™ Tablica2 analogicznÄ… do Tablica o zakresie indek-
sów - " . . . ".
Zad. 64. Napisz klasę Rysunek służącą do tworzenia wykresów programem
gnuplot. Zdefiniuj następujące metody
1. void punkt( double x, double y ) dodaje do rysunku punkt o
współrzędnych (x, y),
2. void rysuj() przygotowuje pliki z danymi, poleceniami oraz uru-
chamia program gnuplot,
3. void zeruj() usuwa wszystkie zapamiętane punkty wykresu.
Zad. 65. Korzystając z podanego poniżej schematu napisz klasę Wektor
reprezentującą wektor o współrzędnych (x, y) w przestrzeni R2 o początku w
punkcie (0, 0). Następnie korzystając z tej klasy napisz program obliczający
16
i wypisujÄ…cy wartoÅ›ci wyrażeÅ„ a + b, b · c, a + b + c gdzie a, b i c sÄ… danymi
wektorami o współrzędnych równych odpowiednio a = (5, 1), b = (3, -2),
c = (-8, 1).
class Wektor
{
public:
// Konstruktor tworzy obiekt reprezentujący wektor o współrzędnych (x,y).
Wektor( double x, double y );
// Operator + oblicza wektor vs=(x1+x2,y1+y2) będący sumą dwóch wektorów
// u=(x1,y1) i v=(x2,y2).
Wektor operator+( Wektor v );
// Operator * oblicza iloczyn skalarny x1*x2+y1*y2.
double operator*( Wektor v );
// Funkcja wypisz wypisuje do standardowego strumienia cout współrzędne
// wektora w nawiasach i rozdzielone przecinkiem, np. (2,3).
void wypisz();
// Ewentualne dalsze składowe klasy potrzebne do konstrukcji.
// ...
};
Zad. 66. Korzystając z podanego poniżej schematu napisz klasę Punkt
reprezentującą punkt o współrzędnych (x, y) na płaszczyznie R2 i realizującą
operację przesunięcia o zadany wektor. Następnie korzystając z tej klasy
napisz program obliczający i wypisujący współrzędne punktów P = (0, 0),
R = (3, 10), Q = (1, 2) przesuniętych o wektor v = (vx, vy), gdzie o wartości
vx i vy należy spytać użytkownika programu.
class Punkt
{
public:
// Konstruktor tworzy obiekt reprezentujący punkt o współrzędnych (x,y).
Punkt( double x, double y );
// Funkcja translacja przesuwa punkt o zadany wektor (x,y).
void translacja( double x, double y );
// Funkcja oblicza odległość pomiędzy dwoma punktami.
double odleglosc( const Punkt& p );
// Funkcja wypisz wypisuje do standardowego strumienia cout współrzędne
// punktu w nawiasach i rozdzielone przecinkiem, np. (2,3).
void wypisz();
// Ewentualne dalsze składowe klasy potrzebne do konstrukcji.
// ...
};
Zad. 67. Korzystając z podanego poniżej schematu napisz klasę Srednia
służącą do obliczania średniej arytmetycznej. W tym celu klasa powinna zli-
czać ilość oraz całkowitą sumę kolejno podawanych liczb. Korzystając z tej
17
klasy napisz program obliczający średnią arytmetyczną ciągu liczb zmienno-
pozycyjnych wczytanych ze standardowego strumienia wejściowego.
class Srednia
{
public:
// Konstruktor przygotowuje obiekt do obliczania średniej.
Srednia();
// Funkcja dodaj_liczbe uwzględnia podany argument w obliczeniach.
void dodaj_liczbe( double x );
// Funkcja wypisz wypisuje do standardowego strumienia cout średnią
// arytmetycznÄ… wszystkich liczb podanych przy pomocy dodaj_liczbe.
void wypisz();
// Ewentualne dalsze składowe klasy potrzebne do konstrukcji.
// ...
};
Zad. 68. Korzystając z podanego poniżej schematu napisz klasę Sigma
sÅ‚użącÄ… do obliczania Å›redniego odchylenia standardowego Ã. W tym celu
klasa powinna zliczać ilość, całkowitą sumę i sumę kwadratów kolejno po-
dawanych liczb. Korzystając z tej klasy napisz program obliczający średnie
odchylenie standardowe ciÄ…gu liczb zmiennopozycyjnych wczytanych ze stan-
dardowego strumienia wejściowego.
Wskazówka:
n n
n
n
x2 + nx2 - 2x xi
Å» Å»
i=1 i i=1
Å»
1 (xi - x)2
i=1
x = xi , Ã = =
Å»
n n - 1 n - 1
i=1
class Sigma
{
public:
// Konstruktor przygotowuje obiekt do obliczania średniej.
Sigma();
// Funkcja dodaj_liczbe uwzględnia podany argument w obliczeniach.
void dodaj_liczbe( double x );
// Funkcja wypisz wypisuje do standardowego strumienia cout średnie
// odchylenie standardowe wszystkich liczb podanych przy pomocy
// dodaj_liczbe.
void wypisz();
// Ewentualne dalsze składowe klasy potrzebne do konstrukcji.
// ...
};
18
Zad. 69. Korzystając z podanego poniżej schematu napisz klasę NWD repre-
zentującą liczbę całkowitą dodatnią. Klasę wyposaż w operację / odpowia-
dającą obliczeniu największego wspólnego dzielnika według algorytmu Eukli-
desa. Następnie zastosuj ją do obliczenia największego wspólnego dzielnika
dla ciągu liczb całkowitych dodatnich odczytanych ze standardowego stru-
mienia wejściowego.
class NWD
{
public:
// Konstruktor nadaje obiektowi początkową wartość.
NWD( int i );
// Operator / oblicza największy wspólny dzielnik swoich argumentów.
NWD operator/( const NWD& i );
// Funkcja wypisz wypisuje do standardowego strumienia cout
// liczbę będącą wartością obiektu.
void wypisz();
// Ewentualne dalsze składowe klasy potrzebne do konstrukcji.
// ...
};
// Wskazówka: funkcja oblicza nwd( a, b ) algorytmem Euklidesa.
int nwd( int a, int b )
{
if ( a < b )
{
return nwd( b, a );
}
while ( b > 0 )
{
int r = a % b;
a = b;
b = r;
}
return a;
}
Zad. 70. Korzystając z podanego poniżej schematu napisz klasę Z17 re-
prezentującą liczby całkowite będące resztami z dzielenia przez 17, tzn. nale-
żące do zbioru {0, 1, 2, . . . , 15, 16}. Zdefiniuj operator * odpowiadający mno-
żeniu w tym zbiorze. Dla a i b " {0, . . . , 16} wartością mnożenia * jest
(a·b) mod 17. KorzystajÄ…c z tej klasy napisz program kalkulator obliczajÄ…cy
iloczyn dwóch liczb o wartościach odczytanych w czasie działania programu.
class Z17
{
19
public:
// Konstruktor nadaje obiektowi początkową wartość równą reszcie
// z dzielenia i przez 17. Dla jednoznaczności przyjmujemy, że reszta
// jest nieujemna.
Z17( int i );
// Operator * oblicza iloczyn dwóch swoich argumentów.
Z17 operator*( const Z17& i );
// Funkcja wypisz wypisuje do standardowego strumienia cout
// liczbę będącą wartością obiektu.
void wypisz();
// Ewentualne dalsze składowe klasy potrzebne do konstrukcji.
// ...
};
Zad. 71. Napisz klasÄ™ Figura reprezentujÄ…cÄ… abstrakcyjnÄ… figurÄ™ geome-
tryczną i umożliwiającą obliczenie jej obwodu i pola powierzchni
class Figura
{
public:
virtual double obwod()=0;
virtual double pole()=0;
virtual string nazwa()=0;
};
a następnie zdefiniuj klasy pochodne Trojkat, Kwadrat i Kolo odpowiadające
odpowiednio trójkątowi równobocznemu i kwadratowi o długości boku x oraz
kołu o średnicy długości x. Wartość x powinna być argumentem konstruktora.
Następnie napisz funkcję
void suma( vector< Figura* > v );
obliczającą i wypisującą na ekranie sumę obwodów i pól powierzchni wszyst-
kich figur będących elementami wektora v.
Wykonaj obliczenia dla 10 losowo utworzonych figur geometrycznych.
20
Rozwiązania zadań
Zad. 1.
% g++ -o hello hello.cc
% ./hello
Programowanie w C++ jest proste i przyjemne!
%
Zad. 2.
% g++ -c hello.cc
% g++ -o hello hello.o
% ./hello
Programowanie w C++ jest proste i przyjemne!
%
Zad. 3.
% g++ -c hellobis.cc
% g++ -c pisz.cc
% g++ -o hellobis hellobis.o pisz.o
% ./hellobis
Hello world
%
Zad. 4.
a) % g++ -o hello hello.cc
% ldd hello
linux-gate.so.1 => (0xffffe000)
libstdc++.so.6 => /usr/lib/libstdc++.so.6 (0x4001d000)
libm.so.6 => /lib/tls/libm.so.6 (0x400fe000)
libgcc_s.so.1 => /lib/libgcc_s.so.1 (0x40125000)
libc.so.6 => /lib/tls/libc.so.6 (0x40130000)
/lib/ld-linux.so.2 (0x40000000)
b) % g++ -static -o hello hello.cc
% ldd hello
not a dynamic executable
21
Zad. 5.
.PHONY: all
all: hello hellobis
hello: hello.cc
g++ -o hello hello.cc
hellobis: hellobis.cc pisz.cc pisz.h
g++ -c hellobis.cc
g++ -c pisz.cc
g++ -o hellobis hellobis.o pisz.o
.PHONY: clean
clean:
rm -f *.o hello hellobis
Zad. 6.
%.o: %.c
gcc -c -o $@ $<
%.o: %.cc
g++ -c -o $@ $<
%: %.o
g++ -o $@ $^
.PHONY: all
all: hello hellobis
hello: hello.o
hellobis: hellobis.o pisz.o
Zad. 7.
CCFLAGS += -g
CXXFLAGS += -g
.PHONY: all
all: hello hellobis
hello: hello.o
$(CXX) -o $@ $<
hellobis: hellobis.o pisz.o
$(CXX) -o $@ $^
22
Zad. 8.
1. sprawozdanie.dvi: sprawozdanie.tex
latex sprawozdanie.tex
latex sprawozdanie.tex
sprawozdanie.ps: sprawozdanie.dvi
dvips -o sprawozdanie.ps sprawozdanie.dvi
sprawozdanie.pdf: sprawozdanie.tex
pdflatex sprawozdanie.tex
pdflatex sprawozdanie.tex
2. %.dvi: %.tex
latex $<
latex $<
%.ps: %.dvi
dvips -o $@ $<
%.pdf: %.tex
pdflatex $<
pdflatex $<
Zad. 9.
% g++ -O0 -o pierwsze pierwsze.cc
% time pierwsze > /dev/null
7.900u 0.000s 0:07.90 100.0% 0+0k 0+0io 265pf+0w
% g++ -O2 -o pierwsze pierwsze.cc
% time pierwsze > /dev/null
7.490u 0.000s 0:07.49 100.0% 0+0k 0+0io 268pf+0w
Zad. 12.
// Program wypisuje kolejne potęgi liczby pi z zadaną dokładnością
// korzystając z biblioteki języka C.
//
// Paweł Klimczewski, 10 pazdziernika 2005
#include
#include
int main()
{
printf("potęga wartość\n"
"----------------\n");
printf("1 %5.1f\n",M_PI);
printf("2 %6.2f\n",M_PI*M_PI);
23
printf("3 %7.3f\n",M_PI*M_PI*M_PI);
printf("4 %8.4f\n",M_PI*M_PI*M_PI*M_PI);
printf("5 %9.5f\n",M_PI*M_PI*M_PI*M_PI*M_PI);
return 0;
}
// Program wypisuje kolejne potęgi liczby pi z zadaną dokładnością
// korzystając z biblioteki języka C++.
//
// Paweł Klimczewski, 10 pazdziernika 2005
#include
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
cout<<"potęga wartość"<cout<<"-----------------"<cout<<"1 "<cout<<"2 "<cout<<"3 "<cout<<"4 "<cout<<"5 " <return 0;
}
Zad. 13.
// Program odczytuje dwie liczby i wypisuje ich iloraz i sumÄ™.
// Wersja w stylu C++.
//
// Paweł Klimczewski, 10 pazdziernika 2005
#include
using namespace std;
int main()
{
cout<<"Podaj pierwszÄ… liczbÄ™"<int i;
cin>>i;
cout<<"Podaj drugÄ… liczbÄ™"<int j;
cin>>j;
cout<<"Pierwsza odczytana liczba "<24
cout<<"Druga odczytana liczba "<cout<<"Iloraz "<cout<<"Suma "<return 0;
}
// Program odczytuje dwie liczby i wypisuje ich iloraz i sumÄ™.
// Wersja w stylu C.
//
// Paweł Klimczewski, 10 pazdziernika 2005
#include
int main()
{
printf("Podaj pierwszÄ… liczbÄ™\n");
int i;
scanf("%d",&i);
printf("Podaj drugÄ… liczbÄ™\n");
int j;
scanf("%d",&j);
printf("Pierwsza odczytana liczba %d\n",i);
printf("Druga odczytana liczba %d\n",j);
printf("Iloraz %d\n",i/j);
printf("Suma %d\n",i+j);
return 0;
}
Zad. 14.
a) // Program oblicza zadłużenie wobec barku wydziałowego na podstawie rachunku
// nadesłanego w pliku;)
//
// Paweł Klimczewski, 10 pazdziernika 2005
#include
int main()
{
double cena1;
scanf("%*[A-Za-z ]:%lf\n",&cena1);
double cena2;
scanf("%*[A-Za-z ]:%lf\n",&cena2);
double cena3;
scanf("%*[A-Za-z ]:%lf\n",&cena3);
printf("%.2f+%.2f+%.2f=%.2f\n",cena1,cena2,cena3,cena1+cena2+cena3);
return 0;
}
25
b) // Program oblicza zadłużenie wobec barku wydziałowego na podstawie rachunku
// nadesłanego w pliku;)
//
// Paweł Klimczewski, 23 pazdziernika 2006
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
string s;
getline( cin, s );
istringstream is1( s.substr( s.rfind( : ) + 1 ) );
double cena1;
is1 >> cena1;
getline( cin, s );
istringstream is2( s.substr( s.rfind( : ) + 1 ) );
double cena2;
is2 >> cena2;
getline( cin, s );
istringstream is3( s.substr( s.rfind( : ) + 1 ) );
double cena3;
is3 >> cena3;
cout
<< fixed << setprecision( 2 )
<< cena1 << "+" << cena2 << "+" << cena3 << "="
<< cena1 + cena2 + cena3 << endl;
return 0;
}
Zad. 15.
// Program zamienia miejscami liczby zapisane w pliku 2pi.txt.
//
// Paweł Klimczewski, 10 pazdziernika 2005
#include
#include
using namespace std;
int main()
26
{
fstream f("2pi.txt");
string s1, s2;
f>>s1>>s2;
f.seekp(0,ios::beg);
f<return 0;
}
Zad. 16.
// Program wypisuje rozmiary zmiennych podstawowych typów.
//
// Paweł Klimczewski, 8 pazdziernika 2006
#include
using namespace std;
int main()
{
enum kolor { czerwony, bialy, niebieski };
cout
<< "sizeof( char ) = " << sizeof( char ) << endl
<< "sizeof( short int ) = " << sizeof( short int ) << endl
<< "sizeof( int ) = " << sizeof( int ) << endl
<< "sizeof( long int ) = " << sizeof( long int ) << endl
<< "sizeof( float ) = " << sizeof( float ) << endl
<< "sizeof( double ) = " << sizeof( double ) << endl
<< "sizeof( bool ) = " << sizeof( bool ) << endl
<< "sizeof( enum ) = " << sizeof( kolor ) << endl
<< "sizeof( char* ) = " << sizeof( char* ) << endl;
return 0;
}
Zad. 17.
// Program sprawdza liczbÄ™ cyfr znaczÄ…cych dla zmiennych typu float, double
// i long double.
//
// Paweł Klimczewski, 19 pazdziernika 2005
#include
#include
#include
using namespace std;
int main()
27
{
// dla łatwiejszego porównania wyników
cout << setprecision( 40 );
// float
cout << "----- float" << endl;
float fsuma = 0, poprzednia_fsuma;
int i = 0;
do
{
poprzednia_fsuma = fsuma;
fsuma = fsuma + pow( 10.f, -i );
i = i + 1;
cout << setw( 2 ) << i << ": " << fsuma << endl;
}
while ( poprzednia_fsuma != fsuma );
// double
cout << "----- double" << endl;
double dsuma = 0, poprzednia_dsuma;
i = 0;
do
{
poprzednia_dsuma = dsuma;
dsuma = dsuma + pow( 10., -i );
i = i + 1;
cout << setw( 2 ) << i << ": " << dsuma << endl;
}
while ( poprzednia_dsuma != dsuma );
// long double
cout << "----- long double" << endl;
long double ldsuma = 0, poprzednia_ldsuma;
i = 0;
do
{
poprzednia_ldsuma = ldsuma;
ldsuma = ldsuma + pow( 10.l, -i );
i = i + 1;
cout << setw( 2 ) << i << ": " << ldsuma << endl;
}
while ( poprzednia_ldsuma != ldsuma );
return 0;
}
Zad. 18.
// Program oblicza sumę odwrotności kwadratów z zakresu 1...10^8 posługując
// siÄ™ zmiennymi typu float, double i long double.
28
//
// Paweł Klimczewski, 19 pazdziernika 2005
#include
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
cout << setprecision( 40 ); // dla łatwiejszego porównania wyników
// float, od 1 w górę
float fsuma = 0;
for ( int i = 1; i <= 100000000; ++i )
{
float f = i;
fsuma = fsuma + 1.f / f / f;
}
cout << fsuma << endl;
// float, od 10^8 w dół
fsuma = 0;
for ( int i = 100000000; i >= 1; --i )
{
float f = i;
fsuma = fsuma + 1.f / f / f;
}
cout << fsuma << endl;
// double, od 1 w górę
double dsuma = 0;
for ( int i = 1; i <= 100000000; ++i )
{
double d = i;
dsuma = dsuma + 1. / d / d;
}
cout << dsuma << endl;
// double, od 10^8 w dół
dsuma = 0;
for ( int i = 100000000; i >= 1; --i )
{
double d = i;
dsuma = dsuma + 1. / d / d;
}
cout << dsuma << endl;
29
// long double, od 1 w górę
long double ldsuma = 0;
for ( int i = 1; i <= 100000000; ++i )
{
long double ld = i;
ldsuma = ldsuma + 1.l / ld / ld;
}
cout << ldsuma << endl;
// long double, od 10^8 w dół
ldsuma = 0;
for ( int i = 100000000; i >= 1; --i )
{
long double ld = i;
ldsuma = ldsuma + 1.l / ld / ld;
}
cout << ldsuma << endl;
// suma szeregu nieskończonego
cout << M_PI * M_PI / 6 << endl;
return 0;
}
Zad. 19.
// Program zamienia kolejność znaków w pliku.
//
// Paweł Klimczewski, 4 listopada 2005
#include
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
cout << "Podaj nazwÄ™ pliku" << endl;
string nazwa;
cin >> nazwa;
fstream f( nazwa.c_str() );
f.seekg( 0, ios::end );
int n = f.tellg();
for ( int i = 0; i < n / 2; ++i )
{
f.seekg( i, ios::beg );
char c1 = f.get();
f.seekg( -( i + 1 ), ios::end );
30
char c2 = f.get();
f.seekp( i, ios::beg );
f.put( c2 );
f.seekp( -( i + 1 ), ios::end );
f.put( c1 );
}
return 0;
}
Zad. 20.
// Program wypisuje w kolejnych wierszach coraz dokładniejszą wartość
// liczby pi.
//
// Paweł Klimczewski, 4 listopada 2005
#include
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
cout << "Podaj liczbÄ™ wierszy" << endl;
int i;
cin >> i;
if ( !cin || i <= 0 || i > 9 )
{
cout << "NierozsÄ…dna odpowiedz" << endl;
}
else
{
for ( int j = 0; j < i; ++j )
{
cout << setprecision( 1 + j ) << fixed << M_PI << endl;
}
}
return 0;
}
Zad. 21.
// Program wypisuje w kolejnych wierszach coraz dokładniejszą wartość
// kolejnej potęgi liczby pi.
//
// Paweł Klimczewski, 4 listopada 2005
#include
31
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
cout << "Podaj liczbÄ™ wierszy" << endl;
int i;
cin >> i;
if ( !cin || i <= 0 || i > 9 )
{
cout << "NierozsÄ…dna odpowiedz" << endl;
}
else
{
cout << "potęga wartość" << endl
<< "-------------------------" << endl;
for ( int j = 0; j < i; ++j )
{
double potega = pow( M_PI, j + 1 );
int cyfr = int( log10( potega ) );
cout << setw( 10 - cyfr ) << left << j + 1
<< setprecision( j + 1 ) << fixed << potega
<< endl;
}
}
return 0;
}
Zad. 22.
// Program rysuje kwadrat z przekÄ…tnÄ….
//
// Paweł Klimczewski, 4 listopada 2005
#include
using namespace std;
int main()
{
cout << "Podaj rozmiar kwadratu" << endl;
int n;
cin >> n;
if ( !cin || n <= 0 || n > 20 )
{
cout << "Niepoprawne dane!" << endl;
}
32
else
{
for ( int y = 0; y < n; ++y )
{
for ( int x = 0; x < n; ++x )
{
char znak = ;
if ( !x || !y || x == n - 1 || y == n - 1 || x == y )
{
znak = * ;
}
cout << znak;
}
cout << endl;
}
}
return 0;
}
// Program rysuje tabelkÄ™.
//
// Paweł Klimczewski, 4 listopada 2005
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
const int n = 4;
for ( int y = 0; y < n; ++y )
{
cout << "---------------------" << endl;
for ( int x = 0; x < n; ++x )
{
cout << "| " << setw(2) << ( x + 1 ) * ( y + 1 ) << " ";
}
cout << "|" << endl;
}
cout << "---------------------" << endl;
return 0;
}
Zad. 23.
// Program oblicza liczbę odczytanych słów i średnią długość słowa
//
// Paweł Klimczewski, 4 listopada 2005
33
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
int n = 0, znakow = 0;
string s;
while ( cin >> s )
{
++n;
znakow += s.size();
}
cout << "Liczba słów: " << n << endl
<< "Średnia długość słowa: " << 1. * znakow / n << endl;
return 0;
}
Zad. 24.
// Program stara się naśladować systemowe polecenie wc.
//
// Paweł Klimczewski, 4 listopada 2005
#include
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
int wierszy = 0, slow = 0, znakow = 0;
string s;
while ( getline( cin, s ) )
{
++wierszy;
istringstream is( s );
while ( is >> s )
{
++slow;
znakow += s.size();
}
}
cout
<< "Wierszy " << wierszy
<< ", słów " << slow
34
<< ", znaków " << znakow << endl;
return 0;
}
Zad. 25.
// Program wypisuje wartość podanej liczby w postaci c*2^m.
//
// Paweł Klimczewski, 11 listopada 2005
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
// Odczytanie wartości na podstawie napisu p wraz ze sprawdzeniem
// zapisujÄ™ w osobnej funkcji.
template
void czytaj_z_napisu( T& x, const char* p )
{
if ( !p )
{
cerr << "Należy podać liczbę!" << endl;
exit( 1 );
}
istringstream is( p );
is >> x;
if ( !is )
{
cerr << "To nie jest liczba!" << endl;
exit( 1 );
}
int i = is.tellg();
is.seekg( 0, ios::end );
int j = is.tellg();
if ( i != j )
{
// np. 1x lub 1.2.3 itd.
cerr << "W danej jest coś więcej niż liczba!" << endl;
exit( 1 );
}
}
int main( int argc, char* argv[] )
{
double x;
czytaj_z_napisu( x, argc < 2 ? NULL : argv[ 1 ] );
35
int m;
double c = frexp( x, &m );
cout << fixed << setprecision( 16 ) << c << "*2^" << m << endl;
return 0;
}
Zad. 26.
// Program odczytuje podaną wartość x=c*2^m, a następnie konstruuje liczbę
// c*2^(m/2).
//
// Paweł Klimczewski, 11 listopada 2005
#include
#include
#include
#include "czytaj.h"
using namespace std;
int main( int argc, char* argv[] )
{
// Dla odczytania wartości podanej przez użytkownika korzystam
// z funkcji czytaj_double z programu rzeczywista.
double x;
czytaj_z_napisu( x, argc < 2 ? NULL : argv[ 1 ] );
int m;
double c = frexp( x, &m );
m >>= 1;
x = ldexp( c, m );
cout << fixed << setprecision( 16 ) << x << endl;
return 0;
}
Zad. 27.
// Program oblicza pierwiastek zadanej liczby metodÄ… Newtona.
//
// Paweł Klimczewski, 11 listopada 2005
#include
#include
#include
#include "czytaj.h"
using namespace std;
int main( int argc, char* argv[] )
{
36
// OdczytujÄ™ liczbÄ™ pierwiastkowanÄ… x. Korzystam z funkcji
// czytaj_z_napisu z programu rzeczywista.
double x ;
czytaj_z_napisu( x, argc < 2 ? NULL : argv[ 1 ] );
// Obliczam początkowe przybliżenie pierwiastka.
int m;
double c = frexp( x, &m );
m >>= 1;
double p = ldexp( c, m );
cout << "Kandydat na wartość pierwiastka = " << p << endl;
cout << "Kolejne iteracje" << endl;
cout << left << scientific << setprecision( 16 );
// Iteracyjnie znajdujÄ™ piewiastek.
for ( int i = 1; ; ++i )
{
double q = 1. / 2 * ( p + x / p );
if ( p == q )
{
// Iteracja nie przyniosła zmian. Przerywam pętlę.
break;
}
cout << setw( 6 ) << i << q << endl;
p = q;
}
return 0;
}
Zad. 28.
// Program oblicza dzień tygodnia.
//
// Paweł Klimczewski, 11 listopada 2005
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
// Zadaniem funkcji jest odczytanie ze strumienia cin liczby
// i odpowiednie reagowanie na ewentualne błędy. System operacyjny przesyła
// do programu całe wprowadzone wiersze w momencie naciśnięcia klawisza Enter.
template
void czytaj_z_wejscia( T& x, const char* p = "Podaj liczbÄ™" )
{
while ( true )
{
cout << p << endl;
37
string s;
getline( cin, s );
if ( !cin )
{
if ( cin.eof() )
{
cerr << "Koniec danych?! Kończę pracę programu!" << endl;
exit( 1 );
}
cerr << "BÅ‚Ä…d przy czytaniu wiersza!" << endl;
cin.clear();
continue;
}
istringstream is( s );
is >> x;
if ( !is )
{
cerr << "To nie była liczba!" << endl;
continue;
}
is >> ws;
int j = is.tellg();
if ( j != -1 && j != s.size() )
{
cerr << "To nie była tylko liczba!" << endl;
continue;
}
break;
}
}
int main()
{
int r;
czytaj_z_wejscia( r, "Podaj rok" );
int m;
czytaj_z_wejscia( m, "Podaj miesiÄ…c" );
int d;
czytaj_z_wejscia( d, "Podaj dzień" );
if ( m < 3 )
{
m += 10;
r -= 1;
}
else
{
m -= 2;
}
int n = r / 4 - r / 100 + r / 400 + 367 * m / 12 + d + r * 365;
38
const char* dni_tygodnia[]=
{
"niedziela", "poniedziałek", "wtorek", "środa", "czwartek",
"piÄ…tek", "sobota"
};
cout << "To jest " << dni_tygodnia[ n % 7 ] << "." << endl;
return 0;
}
Zad. 29.
// Program oblicza wielkość podatku na podstawie podanego dochodu. zgodnie
// ze skalÄ… z 2005 roku.
//
// Paweł Klimczewski, 13 listopada 2005
#include
#include "czytaj.h"
using namespace std;
int main( int argc, char* argv[] )
{
double podstawa;
czytaj_z_napisu( podstawa, argc < 2 ? NULL : argv[ 1 ] );
double progi[] =
{
600000 , 50,
74048 , 40,
37024 , 30,
int( 530.08 / 0.19 * 100 + 0.5 ) / 100., 19,
0
};
double podatek = 0;
for ( int i = 0; progi[ i ]; i += 2 )
{
if ( podstawa > progi[ i ] )
{
podatek += ( podstawa - progi[ i ] ) * progi[ i + 1 ] / 100.;
podstawa = progi[ i ];
}
}
cout << "Należny podatek wynosi " << int( podatek + 0.5 ) << " zł" << endl;
return 0;
}
39
Zad. 30.
// Program oblicza liczbę dni jakie upłynęły od zadanej daty.
//
// Paweł Klimczewski, 11 listopada 2005
#include
#include
#include "czytaj.h"
using namespace std;
int main()
{
int r;
czytaj_z_wejscia( r, "Podaj rok" );
int m;
czytaj_z_wejscia( m, "Podaj miesiÄ…c" );
int d;
czytaj_z_wejscia( d, "Podaj dzień" );
// Konwersja podanej daty do postaci wymaganej we wzorze Gaussa, czyli
// rok zaczyna siÄ™ w marcu.
if ( m > 2 )
{
m = m - 2;
}
else
{
m = m + 10;
r = r - 1;
}
// Obliczamy numer podanego dnia ze wzoru Gaussa.
int t = r / 4 - r / 100 + r / 400 + 367 * m / 12 + d + r * 365;
// 1 stycznia 1970 odpowiada we wzorze Gaussa dacie 1 listopada 1969.
// Obliczamy numer tego dnia.
int t0 = 1969 / 4 - 1969 / 100 + 1969 / 400 + 367 * 11 / 12 + 1 + 1969 * 365;
// Zatem od 1 stycznia 1970 do podanego dnia upłynelo t - t0 dni.
// Z drugiej strony funkcja time podaje liczbę sekund jakie upłynęły
// od 1 stycznia 1970 roku od godziny 0.00 do chwili obecnej.
// Razem upłynęło:
int n = t0 - t + time( NULL ) / 3600 / 24;
if ( n > 0 )
{
cout << "Żyjesz już " << n << " dni." << endl;
40
if ( n % 1000 == 0 )
{
cout << "Dziś masz mały jubileusz!" << endl;
}
else
{
long p = 1000 - n % 1000;
if ( p == 1 )
{
cout << "Jutro masz mały jubileusz!" << endl;
}
else if ( p == 2 )
{
cout << "Pojutrze masz mały jubileusz!" << endl;
}
else
{
cout << "Do najblizszej 1000-nicy zostalo Ci " << p << " dni." << endl;
}
}
}
else
{
cout << "Na pewno już się urodziłeś?" << endl;
}
return 0;
}
Zad. 31.
// Program oblicza silnię zadanej liczby oraz ilość cyfr 7 w jej zapisie.
//
// Paweł Klimczewski, 11 listopada 2005
#include
#include
#include
#include "czytaj.h"
using namespace std;
int silnia( int n )
{
return n > 1 ? n * silnia( n - 1 ) : 1;
}
int main()
{
// Dla odczytania wartości podanej przez użytkownika korzystam
41
// z funkcji czytaj_z_wejscia z programu rzeczywista.
int x;
czytaj_z_wejscia( x );
int s = silnia( x );
ostringstream os;
os << s;
string t = os.str();
int n = 0;
for ( int i = 0; i < t.size(); ++i )
{
if ( t[ i ] == 7 ) ++n;
}
cout << x << "!=" << s << endl;
cout << "Liczba siódemek w zapisie = " << n << endl;
return 0;
}
Zad. 32.
// Program znajduje wszystkie liczby całkowite z zakresu 1..1000 podzielne
// przez sumÄ™ swoich cyfr.
//
// Paweł Klimczewski, 13 listopada 2005
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
for ( int i = 1; i <= 1000; ++i )
{
ostringstream os;
os << i;
const string& s = os.str();
int suma = 0;
for ( int j = 0; j < s.size(); ++j )
{
suma += s[ j ] - 0 ;
}
if ( i % suma == 0 ) cout << i << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
42
Zad. 33.
// Program znajduje wszystkie liczby całkowite z zakresu 1..1000 podzielne
// jednocześnie przez sumy swoich parzystych i nieparzystych cyfr.
//
// Paweł Klimczewski, 13 listopada 2005
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
for ( int i = 1; i <= 1000; ++i )
{
ostringstream os;
os << i;
const string& s = os.str();
int suma_p = 0, suma_n = 0;
for ( int j = 0; j < s.size(); ++j )
{
int c = s[ j ] - 0 ;
( c % 2 ? suma_n : suma_p ) += c;
}
if ( suma_p && i % suma_p == 0 &&
suma_n && i % suma_n == 0 )
cout << i << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
Zad. 34.
// Program szyfruje dane stosujÄ…c szyfr cezara.
//
// Paweł Klimczewski, 13 listopada 2005
#include
#include "czytaj.h"
using namespace std;
int main( int argc, char* argv[] )
{
int n;
czytaj_z_napisu( n, argc < 2 ? NULL : argv[ 1 ] );
if ( n < 0 || n >= 26 )
43
{
cerr << "Wartość parametru powinna należeć do zakresu 0..25!" << endl;
return 1;
}
while ( true )
{
int znak = cin.get();
if ( znak < 0 ) break; // koniec danych
if ( znak >= a && znak <= z )
znak = ( znak - a + n ) % 26 + a ;
else if ( znak >= A && znak <= Z )
znak = ( znak - A + n ) % 26 + A ;
cout.put( znak );
}
return 0;
}
Zad. 35.
// Program oblicza wartość wielomianu
//
// w( x ) = 100 x^3 - 625 x^2 + 1183.19 x - 660.489
//
// w zadanym punkcie.
//
// Paweł Klimczewski, 13 listopada 2005
#include
#include
#include
#include "czytaj.h"
using namespace std;
double w1( double x )
{
return 100 * x * x * x - 625 * x * x + 1183.19 * x - 660.489;
}
double w2( double x )
{
return ( ( 100 * x - 625 ) * x + 1183.19 ) * x - 660.489;
}
double w3( double x )
{
return 100 * pow( x, 3 ) - 625 * pow( x, 2 ) + 1183.19 * x - 660.489;
}
44
int main( int argc, char* argv[] )
{
double x;
czytaj_z_napisu( x, argc < 2 ? NULL : argv[ 1 ] );
cout
<< scientific << setprecision( 16 )
<< "w(" << x << ")=" << endl
<< w1( x ) << endl
<< w2( x ) << endl
<< w3( x ) << endl;
return 0;
}
Zad. 36.
// Program oblicza miejsca zerowe wielomianu
//
// w( x ) = 100 x^3 - 625 x^2 + 1183.19 x - 660.489
//
// metodÄ… bisekcji.
//
// Paweł Klimczewski, 13 listopada 2005
#include
#include
#include
#include "czytaj.h"
using namespace std;
double w1( double x )
{
return 100 * x * x * x - 625 * x * x + 1183.19 * x - 660.489;
}
double w2( double x )
{
return ( ( 100 * x - 625 ) * x + 1183.19 ) * x - 660.489;
}
double w3( double x )
{
return 100 * ( x - 3.19 ) * ( x - 2.05 ) * ( x - 1.01 );
}
double w4( double x )
{
return 100 * pow( x, 3 ) - 625 * pow( x, 2 ) + 1183.19 * x - 660.489;
}
45
// Aby porównać miejsca zerowe znalezione dla różnych funkcji obliczających
// wartość wielomianu w punkcie, metodę bisekcji zapisuję w osobnej funkcji.
void bisekcja( double x1, double x2, double (*w)(double) )
{
double y1 = w( x1 ), y2 = w( x2 );
if ( y1 * y2 == 0 )
{
cout << "Masz szczęście - podałeś miejsce zerowe!" << endl;
return;
}
if ( y1 * y2 > 0 )
{
cout << "W obu punktach w(x) ma ten sam znak!. Spróbuj ponownie." << endl;
return;
}
if ( x1 > x2 )
{
double tmp = x1;
x1 = x2;
x2 = tmp;
}
while ( true )
{
double xs = ( x1 + x2 ) / 2, ys = w( xs );
if ( ys == 0 || xs == x1 || xs == x2 )
{
cout << "x = " << xs << ", w(x) = " << ys << endl;
break;
}
if ( ys * y1 > 0 )
{
x1 = xs;
}
else
{
x2 = xs;
}
}
}
int main( int argc, char* argv[] )
{
double x1;
czytaj_z_napisu( x1, argc < 3 ? NULL : argv[ 1 ] );
double x2;
czytaj_z_napisu( x2, argc < 3 ? NULL : argv[ 2 ] );
cout << scientific << setprecision( 16 );
bisekcja( x1, x2, w1 );
46
bisekcja( x1, x2, w2 );
bisekcja( x1, x2, w3 );
bisekcja( x1, x2, w4 );
return 0;
}
Zad. 37.
// Program oblicza miejsca zerowe wielomianu
//
// w( x ) = 100 x^3 - 625 x^2 + 1183.19 x - 660.489
//
// metodÄ… stycznych.
//
// Paweł Klimczewski, 13 listopada 2005
#include
#include
#include
#include "czytaj.h"
using namespace std;
double w( double x )
{
return 100 * x * x * x - 625 * x * x + 1183.19 * x - 660.489;
}
double dw( double x )
{
return 300 * x * x - 1250 * x + 1183.19;
}
int main( int argc, char* argv[] )
{
double x;
czytaj_z_napisu( x, argc < 2 ? NULL : argv[ 1 ] );
cout << scientific << setprecision( 16 );
const double EPSILON = 1e-15;
while ( true )
{
cout << "w(" << x << ") = " << w( x ) << endl;
double lepsze_x = x - w( x ) / dw( x );
if ( abs( x - lepsze_x ) < EPSILON )
break;
x = lepsze_x;
}
return 0;
}
47
Zad. 38.
// Program oblicza silniÄ™ i wyraz ciÄ…gu Fibonacciego iteracyjnie
// i rekurencyjnie.
//
// Paweł Klimczewski, 11 listopada 2005
#include
#include
#include
#include "czytaj.h"
using namespace std;
int silnia_r( int n )
{
return n > 1 ? n * silnia_r( n - 1 ) : 1;
}
int silnia_i( int n )
{
int iloczyn = 1;
for ( ; n > 1; --n )
{
iloczyn *= n;
}
return iloczyn;
}
int fib_r( int n )
{
return n > 1 ? fib_r( n - 1 ) + fib_r( n - 2 ) : 1;
}
int fib_i( int n )
{
int poprzedni = 1, biezacy = 1;
for ( ; n >= 2; --n )
{
int nastepny = biezacy + poprzedni;
poprzedni = biezacy;
biezacy = nastepny;
}
return biezacy;
}
// Funkcja przekazuje aktualny czas w mikrosekundach. W tym celu korzystam
// z funkcji systemowej gettimeofday.
unsigned int t()
{
48
timeval tv;
gettimeofday( &tv, NULL );
return tv.tv_sec * 1000000 + tv.tv_usec;
}
int main()
{
// Dla odczytania wartości podanej przez użytkownika korzystam
// z funkcji czytaj_z_wejscia z programu rzeczywista.
int x;
czytaj_z_wejscia( x );
cout << "Silnia iteracyjnie" << endl;
unsigned int t0 = t();
int i = silnia_i( x );
unsigned int t1 = t();
cout << i << ", " << t1 - t0 << endl;
cout << "Silnia rekurencyjnie" << endl;
t0 = t();
i = silnia_r( x );
t1 = t();
cout << i << ", " << t1 - t0 << endl;
cout << "Wyraz ciÄ…gu Fibonacciego iteracyjnie" << endl;
t0 = t();
i = fib_i( x );
t1 = t();
cout << i << ", " << t1 - t0 << endl;
cout << "Wyraz ciÄ…gu Fibonacciego rekurencyjnie" << endl;
t0 = t();
i = fib_r( x );
t1 = t();
cout << i << ", " << t1 - t0 << endl;
return 0;
}
Zad. 39.
// Program znajduje największy wspólny dzielnik metodą Euklidesa.
//
// Paweł Klimczewski, 11 listopada 2005
#include
#include "czytaj.h"
using namespace std;
49
// iteracyjnie
int nwd1( int a, int b )
{
while ( b )
{
int r = a % b;
a = b;
b = r;
}
return a;
}
// rekurencyjnie
int nwd2( int a, int b )
{
if ( b != 0 )
return nwd2( b, a % b );
else
return a;
}
int main()
{
int a;
czytaj_z_wejscia( a, "Podaj pierwszÄ… liczbÄ™" );
int b;
czytaj_z_wejscia( b, "Podaj drugÄ… liczbÄ™" );
cout
<< "NWD( " << a << ", " << b << " ) = "
<< nwd1( a, b ) << " = "
<< nwd2( a, b ) << endl;
return 0;
}
Zad. 40.
// Program oblicza miejsca zerowe wielomianu
//
// w( x ) = (x-1)(x-2)(x-3)(x-4)
//
// metodÄ… stycznych.
//
// Paweł Klimczewski, 13 listopada 2005
#include
#include
#include
50
#include
#include "czytaj.h"
using namespace std;
complex w( complex x )
{
return ( x - 1. ) * ( x - 2. ) * ( x - 3. ) * ( x - 4. );
}
complex dw( complex x )
{
// [ ( x - 1 ) ( x - 2 ) ( x - 3 ) ( x - 4 ) ] =
// = [ x^4 - 10 x^3 + 35 x^2 - 50 x + 24 ] =
// = 4 x^3 - 30 x^2 + 70 x - 50 = ( ( 4 x - 30 ) x + 70 ) x - 50
return ( ( 4. * x - 30. ) * x + 70. ) * x - 50.;
}
int main( int argc, char* argv[] )
{
complex x;
czytaj_z_napisu( x, argc < 2 ? NULL : argv[ 1 ] );
cout << scientific << setprecision( 16 );
const double EPSILON = 1e-15;
while ( true )
{
cout << "w(" << x << ") = " << w( x ) << endl;
complex lepsze_x = x - w( x ) / dw( x );
if ( norm( x - lepsze_x ) < EPSILON )
break;
x = lepsze_x;
}
return 0;
}
Zad. 41.
a) // Program przetwarza wyniki pomiarow meteorologicznych przepisujac dla
// kazdego pomiaru jedynie czas i temperature.
//
// Pawel Klimczewski, 22 pazdziernika 2006
#include
#include
#include
using namespace std;
int main()
51
{
while ( true )
{
string wiersz;
getline( cin, wiersz );
if ( !cin ) break;
istringstream is( wiersz );
int czas;
is >> czas;
int temp;
is >> temp;
cout << czas << " " << temp << endl;
}
return 0;
}
b) // Program przetwarza wyniki pomiarow meteorologicznych przepisujac dla
// kazdego pomiaru jedynie czas i temperature oraz pomijajac wiersze
// z blednymi wynikami pomiarow.
//
// Pawel Klimczewski, 22 pazdziernika 2006
#include
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
while ( true )
{
string wiersz;
getline( cin, wiersz );
if ( !cin ) break;
istringstream is( wiersz );
int czas;
is >> czas;
int temp;
is >> temp;
if ( temp == 10000 || temp == 10001 ) continue;
cout << czas << " " << temp << endl;
}
return 0;
}
c) // Program przetwarza wyniki pomiarow meteorologicznych wypisujac informacje
// o wierszach, ktorych format danych jest niezgodny z opisem.
//
52
// Pawel Klimczewski, 22 pazdziernika 2006
#include
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
for ( int i = 1; ; ++i )
{
string wiersz;
getline( cin, wiersz );
if ( !cin ) break;
istringstream is( wiersz );
// Obecnie rozmiar typu int wynosi 4 bajty. Mozemy zatem wykorzystac
// int do zapamietywania wynikow.
unsigned int czas;
is >> czas;
int temp;
is >> temp;
unsigned int u1, u2, u3, u4, u5, u6, u7, u8;
is >> u1 >> u2 >> u3 >> u4 >> u5 >> u6 >> u7 >> u8;
unsigned int id;
is >> id;
if ( !is )
{
cout
<< "Bledny wiersz nr " << i
<< " - nie udalo sie odczytac 11 liczb: " << wiersz << endl;
continue;
}
is >> ws;
if ( int( is.tellg() ) != wiersz.size() )
{
cout
<< "Bledny wiersz nr " << i
<< " - po 11 liczbach wystepuja dodatkowe dane: " << wiersz << endl;
continue;
}
if ( temp >= 0 && temp & ~0xffffu ||
temp < 0 && -temp & ~0xffffu )
{
cout
<< "Bledny wiersz nr " << i
<< " - temperatura nie jest liczba 16 bitowa: " << wiersz << endl;
53
continue;
}
if ( u1 & ~0xfffu ||
u2 & ~0xfffu ||
u3 & ~0xfffu ||
u4 & ~0xfffu ||
u5 & ~0xfffu ||
u6 & ~0xfffu ||
u7 & ~0xfffu ||
u8 & ~0xfffu )
{
cout
<< "Bledny wiersz nr " << i
<< " - wartosci napiec nie sa liczbami 12 bitowymi: " << wiersz << endl;
continue;
}
if ( id & ~0xff )
{
cout
<< "Bledny wiersz nr " << i
<< " - wartosc id nie jest liczba 8 bitowa: " << wiersz << endl;
continue;
}
}
return 0;
}
Zad. 42.
// Program przetwarza wyniki pomiarow napiecia i pradu.
//
// Pawel Klimczewski, 22 pazdziernika 2006
#include
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
while ( true )
{
string wiersz;
getline( cin, wiersz );
if ( !cin ) break;
string u = wiersz.substr( 0, 1 ) + wiersz.substr( 2, 6 );
istringstream us( u );
54
int u2;
us >> u2;
string i = wiersz[ 1 ] + wiersz.substr( 8, 4 );
istringstream is( i );
int i2;
is >> i2;
cout << u2 / 1000. << " " << i2 / 100. << endl;
}
return 0;
}
Zad. 43.
// Program oblicza częstotliwość występowania liter w tekście odczytanym
// ze standardowego strumienia danych
//
// Paweł Klimczewski, 25 listopada 2005
#include
using namespace std;
int main()
{
int liter = 0; // licznik wszystkich znaków
// Wystąpienia poszczególnych znaków zliczam w komórkach tablicy.
// Pierwsza komórka (indeks 0) odpowiada spacji, druga literze a ,...,
// dwudziesta siódma literze z .
int tab[ 27 ];
for ( int i = 0; i < 27; ++i )
{
tab[ i ] = 0;
}
// OdczytujÄ™ dane ze strumienia
while ( true )
{
int z = cin.get();
if ( z == -1 )
break; // koniec danych w strumieniu
if ( z == || ( z >= a && z <= z ) )
{
tab[ z == ? 0 : z - a + 1 ]++;
liter++;
}
}
// Wyniki zapisujÄ™ w na ekranie w formacie "dwukolumnowym"
for ( int i = 0; i < 27; ++i )
55
{
cout << i << " " << 1. * tab[ i ] / liter << endl;
}
return 0;
}
Przy pomocy przekierowań strumieni dokonuję obliczeń (np. dla tekstu
Pana Tadeusza)
% ./litery1 < pt.txt > pt.dat
Następnie przy pomocy programu gnuplot tworzę wykres
% gnuplot
G N U P L O T
Version 4.0 patchlevel 0
last modified Thu Apr 15 14:44:22 CEST 2004
System: Linux 2.4.26
> plot "pt.dat" with boxes
Przy pomocy poleceń set xrange, set xtics itd. możemy ustalić zakres
zmiennych, opisać osie itd.
% gnuplot
G N U P L O T
Version 4.0 patchlevel 0
last modified Thu Apr 15 14:44:22 CEST 2004
System: Linux 2.4.26
> set xrange [-0.5:26.5]
> set style fill solid
> set boxwidth 0.8
> set xtics ("_" 0,"a" 1,"b" 2,"c" 3,"d" 4,"e" 5,"f" 6,"g" 7,"h" 8,"i" 9,
"j" 10,"k" 11,"l" 12,"m" 13,"n" 14,"o" 15,"p" 16,"q" 17,"r" 18,"s" 19,"t" 20,
"u" 21,"v" 22,"w" 23,"x" 24,"y" 25,"z" 26)
> plot "pt.dat" with boxes
Zad. 44.
// Program oblicza częstotliwość występowania liter w tekście
// i przygotowuje pliki z danymi oraz poleceniami dla programu gnuplot.
//
// Paweł Klimczewski, 26 listopada 2005
#include
56
#include
using namespace std;
int n; // liczba wszystkich wykresów
double mx=0; // największa z obliczonych częstości
// Policzenie znaków zapisuję w postaci osobnej funkcji.
int policz( const string& nazwa_pliku, int numer_pliku )
{
int liter = 0; // licznik wszystkich znaków
int tab[ 27 ]; // licznik poszczególnych znaków
for ( int i = 0; i < 27; ++i )
{
tab[ i ] = 0;
}
ifstream is( nazwa_pliku.c_str() );
// Czytam znaki z pliku.
while ( true )
{
int z = is.get();
if ( z == -1 )
break; // koniec danych
if ( z == || ( z >= a && z <= z ) )
{
tab[ z == ? 0 : z - a + 1 ]++;
liter++;
}
}
// TworzÄ™ plik z danymi dla programu gnuplot.
ofstream os( ( nazwa_pliku + ".dat" ).c_str() );
for ( int i = 0; i < 27; ++i )
{
double x = i + 0.05 + 0.9 / n * ( numer_pliku + 0.5 );
double y = 1. * tab[ i ] / liter;
if ( y > mx )
mx = y;
os << x << " " << y << endl;
}
}
int main( int argc, char* argv[] )
{
n = argc - 1;
if ( n < 1 )
{
cerr << "Podaj nazwy plików z danymi!" << endl;
return 0;
57
}
for ( int i = 1; i < argc; ++i )
{
policz( argv[ i ], i - 1 );
}
ofstream skrypt( "skrypt.gp" );
skrypt
<< "set term aqua" << endl
<< "set xrange [0:27]" << endl
<< "set yrange [0:" << 1.2 * mx << "]" << endl
<< "set style fill solid" << endl
<< "set boxwidth " << 0.9/n << endl
<< "set xtics (";
for ( int i = 0; i < 27; ++i )
{
if ( i > 0 )
skrypt << ",";
skrypt << "\"" << ( i == 0 ? _ : char( a + i - 1 ) ) << "\" " << i;
}
skrypt << ")" << endl;
skrypt << "plot ";
for ( int i = 1; i < argc; ++i )
{
if ( i > 1 )
skrypt << ", ";
skrypt << "\"" << argv[ i ] << ".dat\" with boxes";
}
skrypt << endl;
return 0;
}
Zad. 45.
// Program kopiuje maksymalnie zadanąliczbę znaków.
//
// Paweł Klimczewski, 26 listopada 2005
#include
#include
using namespace std;
int main( int argc, char* argv[] )
{
// Sprawdzam czy użytkownik podał argument.
if ( argc < 2 )
{
cerr << "Należy podać liczbę!" << endl;
return 1;
58
}
// Jeżeli tak to odczytuję liczbę całkowitą.
istringstream is( argv[ 1 ] );
int n;
is >> n;
if ( !is )
{
cerr << "BÅ‚Ä…d przy odczytaniu liczby!" << endl;
return 1;
}
// Kopiuję maksymalnie n znaków.
for ( ; n > 0; --n )
{
int z = cin.get();
if ( z == -1 )
break; // koniec danych
cout.put( z );
}
return 0;
}
Zad. 46.
// Program przygotowuje dane dla programu gnuplot dla rysunku dorzeczy
// pierwiastków równania z^n=1.
//
// Paweł Klimczewski, 26 listopada 2005
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
int n; // stopień wielomianu: z^n - 1
int maxcnt; // maksymalna liczba iteracji dla pojedynczego
// punktu
double eps = 1e-3; // satysfakcjonująca odległość od miesca zerowego
int newton( double x, double y )
{
complex p( x, y );
for ( int i = 0; i < maxcnt; ++i )
{
for ( int j = 0; j < n; ++j )
{
if ( norm( p - polar( 1., 2 * j * M_PI / n ) ) < eps )
59
{
return j + 1;
}
}
complex u( 1, 0 );
for ( int j = 1; j < n; ++j ) u *= p;
p -= ( p * u - 1. ) / ( 1. * n * u );
}
return 0;
}
int main()
{
cerr << "Podaj n ";
cin >> n;
cerr << "Podaj maxcnt ";
cin >> maxcnt;
cerr << "Podaj obszar x_min y_min x_max y_max ";
double x_min, y_min, x_max, y_max;
cin >> x_min >> y_min >> x_max >> y_max;
cerr << "Podaj rozmiar siatki ";
int N;
cin >> N;
for ( int x = 0; x < N; ++x )
{
for ( int y = 0; y < N; ++y )
{
double px = x_min + ( double( x - N ) / N + 1 ) * ( x_max - x_min );
double py = y_min + ( double( y - N ) / N + 1 ) * ( y_max - y_min );
cout
<< px
<<
<< py
<<
<< newton( px, py )
<< endl;
}
cout << endl;
}
return 0;
}
% ./newton > newton.dat
Podaj n 5
Podaj maxcnt 100
Podaj obszar x_min y_min x_max y_max -1 -1 1 1
60
Podaj rozmiar siatki 600
% gnuplot
G N U P L O T
Version 4.0 patchlevel 0
last modified Thu Apr 15 14:44:22 CEST 2004
System: Linux 2.4.26
> set pm3d map
> splot "newton.dat"
Zad. 47.
// Program rysuje zbiór Mandelbrota.
//
// Paweł Klimczewski, 27 listopada 2005.
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
const int n=100; // maksymalna liczba iteracji dla pojedynczego punktu
const double eps = 2;
int zbadaj_punkt( double x, double y, int n, double eps)
{
double eps2 = eps * eps;
complex< double > z( 0, 0 );
for ( int i = 0; i < n; ++i )
{
// z = z^2 + x + i * y;
z = z * z + complex< double >( x, y );
// if ( |z| > eps )
if ( norm(z) > eps2 )
{
// Ciąg jest rozbieżny. Kolor punktu będzie odpowiadał szybkości
// rozbiegania.
return 1 + i;
}
}
return 0;
}
int main()
{
61
cerr << "Podaj obszar x_min y_min x_max y_max ";
double x_min, y_min, x_max, y_max;
cin >> x_min >> y_min >> x_max >> y_max;
cerr << "Podaj rozmiar siatki ";
int N;
cin >> N;
for ( int x = 0; x < N; ++x )
{
for ( int y = 0; y < N; ++y )
{
double px = x_min + ( double( x - N ) / N + 1 ) * ( x_max - x_min );
double py = y_min + ( double( y - N ) / N + 1 ) * ( y_max - y_min );
cout
<< px
<<
<< py
<<
<< zbadaj_punkt( px, py, n, eps )
<< endl;
}
cout << endl;
}
return 0;
}
Zad. 48.
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
// Liczby będę pamiętał w wektorze.
vector< double > v;
// OdczytujÄ™ liczby.
copy( istream_iterator< double >( cin ),
istream_iterator< double >(),
back_insert_iterator< vector< double > >( v ) );
// Obliczam średnią.
double srednia = accumulate( v.begin(), v.end(), 0. ) / v.size();
// Obliczam średnie odchylenie standardowe.
62
// Korzystam z iteratorów do odczytania elementów wektora.
vector< double >::const_iterator it;
double sigma = 0;
for ( it = v.begin(); it != v.end(); ++it )
{
sigma += pow( *it - srednia, 2 );
}
sigma = sqrt( sigma / ( v.size() - 1 ) );
// WypisujÄ™ wyniki.
// Korzystam z indeksów do odczytania elementów wektora.
for ( int idx = 0; idx < v.size(); ++idx )
{
if ( srednia - sigma < v[ idx ] &&
v[ idx ] < srednia + sigma )
{
cout << v[ idx ] << endl;
}
}
return 0;
}
Zad. 49.
#include
#include
#include
using namespace std;
// Znalezione liczby pierwszę będę zapisywał na liście.
list< int > primes;
// Funkcja oblicza czy liczba i jest pierwsza.
void is_prime( int i )
{
int p = int( sqrt( i ) );
list< int >::const_iterator it;
for ( it = primes.begin(); it != primes.end() && *it <= p; ++it )
{
if ( i % *it == 0 ) return;
}
primes.push_back( i );
cout << i << " ";
}
int main()
{
for ( int i = 2; i < 1000000; ++i )
{
63
is_prime( i );
}
return 0;
}
Zad. 50.
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
// Na podstawie aktualnego wskazania zegara inicjujÄ™ parametr zwiÄ…zany
// z generowaniem liczb pseudolosowych.
srand( time( 0 ) );
// Wylosowane liczby będę pamiętał w zbiorze.
set< int > s;
// LosujÄ™.
while ( s.size() < 6 )
{
s.insert( 1 + rand() % 49 );
}
// WypisujÄ™ wyniki.
copy( s.begin(), s.end(), ostream_iterator< int >( cout, "\n" ) );
return 0;
}
Zad. 51.
#include
#include