IOS实行室第一次招新题目学习劳绩（均使用C++进行实现）
目录一、关于蛇形矩阵
1.界说：
2.输入：
3.输出与释放：
二、有序单循环链表的插入
1.链表结构的构建：
2.输入：
3.输出：
4.释放：
5.目录：
6.主函数：
*一些学到的新知识：
1.delete和free的区别：
2. nullptr和NULL的区别：
三、类计划题目
1.基类和继承类
2. 基类的建立：
3.派生类的建立：
四、结语
一、关于蛇形矩阵
1.界说：
矩阵的输入输出一般使用二维数组，由于其列数和行数由控制台输入，所以要界说的是一个动态二维数组，如下所示：
int rows , cols;
cin >> rows >> cols;
//定义：
int **arr = new int *;
for(int i = 0 ; i < rows ; i++)
{
arr = new int ;
} 2.输入：
有了界说，下一步就是要思量怎样输入，通过观察蛇形矩阵的特点，思量边界条件和方向切换的情况，可以通过以下的方式进行输入：
int rowStart = 0 , rowEnd = rows - 1;
int colStart = 0 , colEnd = cols - 1;
int num = 1;
while (rowStart <= rowEnd && colStart <= colEnd)
{
//行（从左到右输入）：从 colStart 列到 colEnd 列
for (int i = colStart; i <= colEnd; i++)
{
arr = num;
num = num + 1;
}
rowStart = rowStart + 1;//（输入完一行，使得开始行数加一）
//列（从上往下输入）：从 rowStart 行到 rowEnd 列
for (int i = rowStart; i <= rowEnd; i++)
{
arr = num;
num = num + 1;
}
colEnd = colEnd - 1;//（输入完一行，使得终止列数减一）
//行（从右到左输入）：从 colEnd 列到 colStart 列
for (int i = colEnd; i >= colStart; i--)
{
arr = num;
num = num + 1;
}
rowEnd = rowEnd - 1;//（输入完一行，使得终止行数减一）
//列（从下往上输入）：从 rowEnd 行到 rowStart 列
for (int i = rowEnd; i >= rowStart; i--)
{
arr = num;
num = num + 1;
}
colStart = colStart + 1;//（输入完一行，使得开始列数加一）
} 3.输出与释放：
接下来就是很通例的输出和内存的释放：
//输出
for(int i = 0 ; i < rows ; i++)
{
for(int j = 0 ; j < cols ; j++)
{
cout << setw(3) << arr;//setw()用于控制输出格式
}
cout << endl;
}
//释放内存：
for(int i = 0 ; i < rows ; i++)
{
delete [] arr;
}
delete [] arr;
arr = NULL; 二、有序单循环链表的插入
关于链表，本次学习重要通过链表底子知识详解（非常详细简单易懂）-CSDN博客一文，下面是一些简单的感悟和代码誊写的思绪：
1.链表结构的构建：
（链表由一个个节点构成，每个节点一般接纳结构体的形式构造）
链表节点分为两个域
数据域：存放各种现实的数据
指针域：存放下一节点的首地点
typedef struct Node
{
//数据域
int data;
//指针域
struct Node* next;
}node; 2.输入：
//node **p_head：使用指向指针的指针
//原因：需要修改指向链表头部的指针。C++ 中的函数参数传递是值传递，
// 即函数内对参数的修改不会影响到外部的实际参数。
// 因此，如果想要在函数内修改外部的指针（比如修改链表头指针），就需要传入指针的指针，
// 这样在函数内修改指针的指向就可以影响到外部的实际指针。
//node *p_new：插入的新节点
//原因：由于只需要修改新节点本身的数据域和指针域，并不需要修改该节点在外部的指向，
// 所以直接传入指针即可
void link_insert_data(node **p_head , node *p_new)
{
//定义两个指针pb和pf，用来遍历链表。
node *pb,*pf;
//将pb和pf初始化为指向链表头部的指针
pb = pf = *p_head;
//链表为空链表：
if(*p_head == nullptr)
{
//新节点p_new作为链表的头节点
*p_head = p_new;
//将新节点的next指针置为nullptr，表示新节点是链表中的最后一个节点
p_new->next = nullptr;
return;
}
//链表非空链表：
//查找新节点应该插入的位置
while((p_new->data >= pb->data)&& (pb->next !=nullptr) )
{
pf = pb;
pb = pb->next;//继续向后遍历
}
//找到一个节点的num比新来的节点num大，插在pb的前面
if(p_new->data < pb->data)
{
//找到的节点是头节点，插在最前面
if(pb == *p_head)
{
p_new->next = *p_head;
*p_head = p_new;
}
//找到的节点不是头节点，将新节点插入到找到的节点(pf所指)之前。
else
{
pf->next = p_new;
p_new->next = pb;
}
}
//没有找到比新节点数据（p_new->data）大的节点，则新节点应该插在链表的最后
else
{
pb->next = p_new;
p_new->next = nullptr;
}
} //大概还可以写成：（是一些尝试过程中的产物）
//输入不太一样，但效果应该差不多
void insertInSortedCircularLinkedList(node *head, int value)
{
node *p_new = new Node();
p_new->data = value;
p_new->next = nullptr;
if (head == nullptr)
{
// 空链表情况
head = p_new;
p_new->next = p_new;// 让新节点指向自身，构成循环
}
else if (value <= head->data)
{
// 新节点的值比头节点小或等于头节点的值，插入到头部
p_new->next = head;
node *last = head;
while (last->next != head)
{
last = last->next;// 找到最后一个节点
}
last->next = p_new;// 更新尾节点的 next 指针
head = p_new;// 更新头节点
}
else
{
// 中间或尾部插入
node *current = head;
while (current->next != head && current->next->data < value)
{
current = current->next;
}
p_new->next = current->next;
current->next = p_new;
}
}
或者：
node* insertInSortedCircularLinkedList(node *head, int value)
{
node* newNode = new Node();
//使用 new 运算符在堆内存中动态分配了一个 Node 类型的对象，并将返回的地址赋给指针 newNode
newNode->data = value;
if (head == nullptr)
{
newNode->next = newNode;
return newNode;
}
node* pb = head ;
node* pf = nullptr;
do
{
pf = pb;
pb = pb->next;
}
while (pb != head && newNode->next >= pb->data);
if (pb == head)
{
newNode->next = head;
pf->next = newNode;
return newNode;
}
pf->next = newNode;
newNode->next = pb;
return head;
} 3.输出：
void link_print(node *head)
{
if (head == nullptr)
{
cout << "链表为空" << endl;
return;
}
node *p_mov;
//定义新的指针保存链表的首地址，防止使用head改变原本链表
p_mov = head;
//当指针回到头结点时，表示已经遍历完整个循环链表
//当指针保存最后一个结点的指针域为nullptr时，循环结束
while(p_mov != nullptr)
{
//先打印当前指针保存结点的指针域
cout << p_mov->data << " ";
//指针后移，保存下一个结点的地址
p_mov = p_mov->next;
}
cout << endl;
} //也可以写成do-while 循环的形式，效果一样
do
{
//先打印当前指针保存结点的指针域
cout << p_mov -> data << " ";
//指针后移，保存下一个结点的地址
p_mov = p_mov -> next;
} while(p_mov != head); 4.释放：
//加入之后会使退出变得非常卡顿，在此留疑
void freeCircularLinkedList(node* head)
{
if (head == nullptr)
{
return;
}
//定义一个指针变量保存头结点的地址
node* current = head;
node* temp;
do{
temp = current;
current = current -> next;
delete temp;
} while (current != head);
}
5.目录：
void menu(node*& head)
{
cout << "******Data Structure******" << endl;
cout << "1——有序插入单列表" << endl;
cout << "2——查看单列表" << endl;
cout << " 退出，请输入0" << endl;
int sel;
while(cin >> sel)
{
if(sel == 0)
{
//freeCircularLinkedList(head);
cout << endl << "期待您的下次使用！" ;
break;
}
switch(sel)
{
case 1:
{
node* p_new = new Node();//申请一个新节点
cout << "请输入要插入的值："; //给新节点赋值
cin >> p_new->data;
p_new->next = nullptr;
link_insert_data(&head,p_new);
break;
}
case 2:
{
link_print(head);
break;
}
default:
{
cout << endl;
cout << "您输入数字有误，请重新输入：";
break;
}
}
}
}
6.主函数：
int main()
{
node* head = nullptr;
menu(head);
return 0;
} *一些学到的新知识：
1.delete和free的区别：
delete 和 free 是释放内存的两种方式，重要用于释放动态分配的内存，但在 C++ 和 C 语言中有一些区别：
delete:
delete 是 C++ 中的关键字，用于释放使用 new 运算符动态分配的单个对象或对象数组的内存。
delete 会调用对象的析构函数，然后释放内存空间。
使用 delete 释放指向对象的指针后，指针会主动设置为 nullptr。
不能用 delete 来释放使用 malloc() 或 calloc() 分配的内存。
free:
free 是 C 语言中的函数，用于释放动态分配的内存。
free 只是简单地释放内存，不会调用任何析构函数。
调用 free 后，指针并不会被主动置空，可能会导致野指针问题。
不能用 free 来释放使用 new 运算符分配的内存。
总的来说，如果在 C++ 中动态分配了内存，应该使用 delete 进行释放；在 C 语言中动态分配内存则应使用 free 进行释放。在 C++ 中，最好避免混合使用 new/delete 和 malloc/free，以避免因为差别的释放方式导致的问题。
2. nullptr和NULL的区别：
在C++中，nullptr 是 C++11 中引入的空指针常量，用于表示空指针。而 NULL 在较早的 C++ 尺度中就存在，通常被界说为宏或者整数 0，也用于表示空指针。
区别：
[*]nullptr 是 C++11 引入的空指针常量，具有明白的空指针类型，可以隐式转换为任意指针类型，且不会与整数 0 肴杂。
[*]NULL 在较早的 C++尺度中就存在，通常被界说为宏或者整数 0，可能会与整数 0 肴杂，不具有明白的空指针类型。
*最好使用nullptr 来表示空指针，因为它更加明白和安全，避免了与整数 0 的肴杂。
三、类计划题目
1.基类和继承类
在写此题目之前，必要提前了解什么是基类和继承类，本次学习通过Th3.11：基类与派生类关系之详细再讨论_派生类是基类的子集-CSDN博客一文了解，在此仅简述其运用方法：
class Dad {};
class Son : public Dad {};
//C++中给出了final关键字，可以防止误用了不想当基类的类作为基类
类型1
class Dad final {//让不想做基类的Dad类声明为final的！
public:
/*...*/
};
class Son : public Dad {//错误！Dad不能用作基类
public:
/*...*/
};
类型2
class Dad {
public:
/*...*/
};
class Son final : public Dad {//让不想做基类的Son类声明为final的！
public:
/*...*/
};
class GrandSon:public Son{//错误！Son不能用作基类
public:
/*...*/
}
多余不再赘述
2. 基类的建立：
#ifndef ACCOUNT_H
#define ACCOUNT_H
using namespace std;
class Account
{
private:
double balance;
public:
Account()
{
}
Account(double Balance)
{
if (Balance >= 0)
{
balance = Balance;
}
else
{
balance = 0;
cout << "\t\t该初始化余额是一个无效的值，已将账户余额定义为0" << endl;
}
}
~Account()
{
}
void credit(double amount)
{
balance = balance + amount;
}
void debit(double amount)
{
if (amount > balance)
{
cout << endl << "\t\tDebit amount exceeded account Balance." << endl;
}
else
{
balance = balance - amount;
}
}
double getBalance() const
{
return balance;
}
};
#endif // ACCOUNT_H 3.派生类的建立：
#ifndef SAVINGSACCOUNT_H
#define SAVINGSACCOUNT_H
#include "Account.h"
using namespace std;
class SavingsAccount : public Account
{
private:
double Rate;
int Year;
public:
SavingsAccount()
{
}
SavingsAccount(double Balance , double rate , int year) :
Account(Balance) , Rate(rate) , Year(year){}
~SavingsAccount()
{
}
double calculate()
{
double total = getBalance();
for (int i = 1; i <= Year; i++)
{
double interest = total * Rate * 0.01;
total = total + interest;
}
return total;
}
};
#endif // SAVINGSACCOUNT_H
4.主函数的建立：
（利用C++中的控制台界面来实现可视化菜单操纵（大概可以算是某种程度上的可视化））
#include <iostream>
#include "SavingsAccount.h"
using namespace std;
void menu(SavingsAccount &account)
{
system("cls");
cout << "\t\t************************************" << endl;
cout << "\t\t当前余额为：" << account.getBalance() << endl;
cout << "\t\t************************************" << endl;
cout << "\t\t******1.存款 ******" << endl;
cout << "\t\t******2.取款 ******" << endl;
cout << "\t\t******3.算存款之后的总余额******" << endl;
cout << "\t\t******0.退出 ******" << endl;
cout << "\t\t************************************" << endl;
cout << "\t\t请输入您的选择:";
}
int main()
{
double Balance , amount;
cout << "\t\t创建一个账户，并输入初始余额：";
cin >> Balance;
cout << endl;
SavingsAccount account(Balance , 0 , 0);
system("pause");//请按任意键继续
menu(account);
int sel;
while(cin >> sel)
{
cout << endl;
if(sel == 0)
{
cout << "\t\t期待您的下次使用！" ;
exit(0);
//exit(0)函数可以立即终止程序的执行，并返回给操作系统。
//参数0表示正常退出，非零值表示异常退出
}
switch(sel)
{
case 1:
cout << "\t\t请输入存款金额：";
cin >> amount;
account.credit(amount);
cout << endl;
system("pause");//请按任意键继续
menu(account);
break;
case 2:
cout << "\t\t请输入取款金额：";
cin >> amount;
account.debit(amount);
cout << endl;
system("pause");//请按任意键继续
menu(account);
break;
case 3:
double rate;
int year;
cout << "\t\t请输入存款年利率(单位：%)：";
cin >> rate;
cout << "\t\t请输入存款年份：";
cin >> year;
cout << endl;
account = SavingsAccount(account.getBalance() , rate , year);
cout << "\t\t账户经过" << year <<
"年（年利率为：" << rate << "）后，账户的总余额为：" <<
account.calculate() << endl;
cout << endl;
system("pause");//请按任意键继续
menu(account);
break;
default:
cout << "\t\t您输入数字有误，请重新输入：";
break;
}
}
return 0;
} *本来想实行一下改配景颜色，但是不太好看就没改，在此附上修改方式，参考c++可视化操纵（一）——控制台点击型菜单(windows.h)-CSDN博客一文
#include <Windows.h>
//配景白色
HANDLE handle = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
SetConsoleTextAttribute(handle, BACKGROUND_RED | BACKGROUND_GREEN | BACKGROUND_BLUE | BACKGROUND_INTENSITY);
// 将文本颜色设置为淡蓝色
HANDLE handle = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
SetConsoleTextAttribute(handle, FOREGROUND_BLUE | FOREGROUND_GREEN | FOREGROUND_INTENSITY);
四、结语
本次学习到此竣事啦，虽然可能程序上另有很多的不敷（欢迎各位指正），还是感谢各位可以看我写到这里。
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