C&C++指针实训(国防科大)

第1关：去掉字符串首尾空格

200

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• 评论285

• 任务描述
• 相关知识
  • 定义指针变量
  • 指针的性质
• 编程要求
• 测试说明

任务描述

本关任务：文本匹配的时候经常会因为空格个数的不同而匹配失败，现在要求你编写程序对输入的字符串进行处理，去掉首尾的空格。

例如：输入的字符串是“ abcd ”，去掉首尾空格后字符串变为“abcd”。

相关知识

指针是 C 语言中的一个重要概念，也是 C 语言的一个重要特色。在 C 语言中，指针被广泛使用，它和数组、字符串、函数间数据的传递等有着密不可分的联系。可以说，没有掌握指针就没有掌握 C 语言的精华。

指针可以对内存中各种类型的数据进行快速、直接的处理，也可以为函数间的数据传递提供简洁、便利的方法。正确熟练地使用指针有利于编写高效的程序，但指针使用不当也容易导致严重错误。指针很灵活，也很危险。

定义指针变量

指针变量（简称指针）就是存放地址的变量。其声明形式与一般变量声明相比只是在变量名前多一个星号*，接下来看两个例子。

例1：

1. int *p;

该例中声明了变量 p 为指向整型值的指针（即变量 p 中可以存放某个整型变量的地址）。这里的*在声明语句中，是指针说明符，表示声明的变量是指针变量。

例2：

1. float *xPtr, *yPtr, f;

该例子中声明了两个指向浮点型值的指针 xPtr 和 yPtr 以及一个浮点型变量 f 。

指针的性质

① 指针可以赋值为 NULL 或某个地址。具有值 NULL 的指针不指向任何地址；

② 指针是具有特定属性的地址。光有地址只是知道数据存储在内存的某个位置，但怎么访问该位置的数据（即访问多少位，以什么方式访问）还需要指针类型来明确；

例如：使用 int 类型的指针访问其所指向的数据时，会一次性读取32位（ int 类型的数据是32位），并使用整型数据的格式访问该数据。所以指针不仅仅是一个地址，还必须有特定的属性（类型）。

③ 数组名可以看成是一个特殊的地址，首先数组名是地址（数组的首地址），其次数组名有属性（数组元素的类型），所以可以把数组名赋值给同类型的指针变量。

例如：

1. char s[10] = "China";
2. char *sptr = s;

第二条语句赋值后 sptr 拥有和 s 同样的值，即数组的首地址，也就是存储字符‘C’的单元的地址。

④ 要访问指针所指向的单元可以使用间接引用运算符*（不同于前面声明语句中的*，这里的*在表达式中，是运算符），*也被称为复引用运算符，它返回其操作数（指针）所指向的对象；

例如：

1. char s[10] = "China";
2. char *sptr = s;
3. cout << *sptr;

将输出指针 sptr 所指的单元中存储的字符（因为 sptr 是 char 类型的指针），也就是输出字符‘C’。

⑤ 可以通过指针的复引用修改指针所指向的单元；

例如：

1. char s[10] = "China";
2. char *sptr = s;
3. *sptr = 'c';

上述代码会将该存储单元中大写字符的‘C’修改为小写字符的‘c’。

请注意前面代码的输出语句和下面的代码语句的区别：

1. char s[10] = "China";
2. char *sptr = s;
3. cout << sptr;

这条语句将输出字符串“China”。之前学习字符数组时应该知道，语句cout << s;会输出数组 s 中存储的整个字符串，实际上 C++ 在使用 cout 输出 char 类型指针时，不是输出字符指针的值（地址），而是输出从该地址开始的字符串（逐个输出一个个字符，直到碰到 '\0' 为止）。所以cout << sptr;和cout << s;的作用一样，都是输出字符串“China”。

⑥ 访问一个字符串一般也是使用该字符串的首字符的地址；

⑦ 指针也可以参与算术运算。指针加上或减去一个整数 n，其运算结果是指向指针当前指向变量的后方或前方的第 n 个变量。

例如：之前 sptr 指向字符‘C’的存储单元，执行语句sptr++;后 sptr 则指向字符‘h’的存储单元。如下语句：

```` while(*sptr != '\0') sptr++;

2. 则可以使指针 sptr 指向该字符串后面的 '\0'。如果要输出字符串中的部分内容，也可以通过修改指针实现，如：

char s[10] = "China"; char *sptr = s; sptr++; cout << sptr;

2. 上述代码执行语句`sptr++;`后，指针 sptr 指向了字符 'h' 的存储单元，此时`cout << sptr;`输出的是 sptr 指向的字符串，即“hina”。
4. ⑧ 同类型的两个指针可以参与各种关系运算，其结果可以反映两指针所指向的地址之间的位置前后关系。
6. 例如：

int a[10]; int *p = a, *q = &a[1]; if(p > q) cout << "p>q" << endl; else cout << "p<=q" << endl;

```

上述代码中指针 p 中存放的是 a 的值，也就是 a[0] 的地址，q 中存放的是 a[1] 的地址，而数组元素是按序连续存储的，所以 q 的值要比 p 的值大，程序输出p<=q。

编程要求

在右侧编辑器中的Begin-End之间补充代码，以实现去掉字符串（字符串由平台提供，且已在主函数中获取）首尾空格的功能。具体要求如下：

• 对于输入的字符串，去掉该字符串首尾的空格后输出；

• 字符串的存储使用一维字符数组，但本关要求使用指针操作。写完程序后，你也会发现使用指针实现会容易得多。

测试说明

平台会对你编写的代码进行测试，比对你输出的数值与实际正确数值，只有所有数据全部计算正确才能通过测试：

为了方便显示空格，下面给出的测试输入使用下划线 '_' 表示空格。

测试输入：_____asd 预期输出：asd

测试输入：___a_b_c_d__ 预期输出：a_b_c_d

开始你的任务吧，祝你成功！

#include 
using namespace std;
 
 
char * trim(char * str);
 
int main()
{
    char s[1024];     // 定义存储字符串的一维字符数组
    // 输入一行字符，可以包含空格
    // 输入的字符串存入s中，最多读取个字符，后面自动加上'\0'
    cin.getline(s,1024);
    cout << trim(s) << endl;     // 输出去掉首尾空格后的字符串
    return 0;
}
 
// 函数trim：去掉字符串首尾空格
// 参数：str-字符指针，指向输入的字符串
// 返回值：字符指针，指向去掉首尾空格后的字符串（首地址）
// 提示：可以直接在字符串str中操作
char * trim(char * str)
{
    // 请在此添加代码，实现函数trim
    /********** Begin *********/
    char *p=str;
    while(*p!='\0'){
        p++;
    }
    p--;
    while(p>str&&*p==' '){
        *p='\0';
        p--;
    }
    while(*str==' '){
        str++;
    }
    return str;
    /********** End **********/
}

第2关：用指针实现pswap函数

100

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• 相关知识
  • 用指针传递参数
• 编程要求
• 测试说明

任务描述

本关任务：使用指针实现两个整数值的交换。

相关知识

用指针传递参数

C 和 C++ 函数调用的参数传递方式有两种：传值和传引用。

• 传值只是值的传递，被调用函数则无法修改实在参数的值；

• 传引用则是实参和形参共享实在参数的存储单元，所以被调用函数可以通过修改形参来修改实参的值。

如果采用传值的方式传递指针值，可以实现类似于传引用的效果。

例如：

1. #include
2. using namespace std;
4. // 函数inc：将p指向的整数值加
5. // 参数：p-int类型指针，指向要加的整数
6. void inc(int * p)
7. {
8. (*p)++; // *p 访问 p 指向的单元，++ 将该单元的数据加
9. // 注意不能是 *p++, 因为 * 和 ++ 优先级相同，且右结合，这种写法修改的是 p 的值，而不是 *p 的值
10. }
12. int main()
13. {
14. int a = 10;
15. inc(&a); // 调用 inc 函数，修改 a 的值（传递的是 a 的地址）
16. cout << a << endl; // 输出 a 的值
17. return 0;
18. }

上述程序的输出为11，其中被调用函数 inc 只修改了 main 函数中的局部变量 a 的值，但并没有修改实参的值（实参是&a，即 a 的地址依然没变）。

编程要求

在右侧编辑器中的Begin-End之间补充代码，实现使用指针将两个整数（数据由平台提供，且已在主函数中获取）值交换的功能。

测试说明

平台会对你编写的代码进行测试，比对你输出的数值与实际正确数值，只有所有数据全部计算正确才能通过测试：

测试输入：1 2 预期输出：2 1

测试输入：123 678 预期输出：678 123

开始你的任务吧，祝你成功！

#include 
using namespace std;
 
void pswap(int * p, int *q);
 
int main()
{
    int a, b;
    cin >> a >> b;     // 输入两个整数
    pswap(&a,&b);     // 调用pswap函数，交换a、b的值
    cout << a << " " << b << endl;     // 输出a、b的值
    return 0;
}
 
//函数pswap：交换指针p和q指向的单元中的整数值
//参数：p,q-int类型指针，指向要交换的整数
void pswap(int * p, int *q)
{
    // 请在此添加代码，实现函数pswap
    /********** Begin *********/
    int t;
    t=*p;
    *p=*q;
    *q=t;
    /********** End **********/
}

第3关：选出串中的数字

400

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• 相关知识
• 编程要求
• 测试说明

任务描述

本关任务：在一串隐藏着一个或多个数值的字符中，选出字符串中的所有数字字符，并将选出的数字字符重新组成新字符串。如果在第一个数字字符之前有负号，则保留该负号，有多个负号时只保留一个。

例如：输入的字符串为“a-1-2-4sd5 s6”，抽取数字后得到的新字符串为“-12456”。

相关知识

完成本关需要具备的知识介绍请参见第一、二关卡。

编程要求

在右侧编辑器中的Begin-End之间补充代码，选出字符串（数据由平台提供，已且在主函数中获取）中的所有数字字符并组成新的字符串输出。要求如果在第一个数字字符之前有负号，则保留该负号，有多个负号时也只保留一个。

提示

如果有字符指针 p 和 q，则下面的程序可以实现：当 q 指向的字符是数字时，将 q 指向的数字拷贝到 p 指向的存储单元：

1. if(*q >= '0' && *q <= '9')
2. {
3. *p = *q;
4. }

测试说明

平台会对你编写的代码进行测试，比对你输出的数值与实际正确数值，只有所有数据全部计算正确才能通过测试：

测试输入：1 s23df53dcas12sd-121sd 预期输出：1235312121

测试输入：a-1-2-3sd45 j67sd 预期输出：-1234567

开始你的任务吧，祝你成功！

#include 
using namespace std;
 
void extractNum(char * str);
 
int main()
{
    char s[1024];
    cin.getline(s,1024);     // 输入一行字符
    extractNum(s);     // 调用extractNum函数，选出数字
    cout<// 输出选出的数字
    return 0;
}
 
// 函数extractNum：选出str指向的字符串中的数字，并写回str
// 参数：str-指向字符串
void extractNum(char * str)
{
    // 请在此添加代码，实现函数extractNum
    /********** Begin *********/
    char *p=str,*q=str;
    int isPrime=1;
    while(*p!='\0'){
        if(*p=='-'&& isPrime){
            isPrime=0;
            *q++=*p++;
        }else if(*p>='0'&&*p<='9'){
            isPrime=0;
            *q++=*p++;
        }else{
            p++;
        }
    }
    *q='\0';
    /********** End **********/
}

第4关：大写字母好看

200

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• 评论285

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• 相关知识
• 编程要求
• 测试说明

任务描述

本关任务：将一个字符串中的所有小写字母变成对应的大写字母，其它字母不变。

例如：对字符串“abc12! ef”执行函数后输出结果为“ABC12! EF”。

相关知识

完成本关需要具备的知识介绍请参见第一、二关卡。

编程要求

在右侧编辑器中的Begin-End之间补充代码，实现将字符串（数据由平台提供，且已在主函数中获取）中的所有小写字母变成对应大写字母，其它字母不变的功能。

提示

在 ASCII 码表中，大写字母‘A’到‘Z’是连续编码的，小写字母‘a’到‘z’也是连续编码的。也就是说‘A’和‘a’的 ASCII 码的差与‘Z’和‘z’的 ASCII 码的差是一样的。

所以如果字符变量 ch 中存放的是小写字母，则下面的语句可以将其变成对应的大写字母：

1. ch = ch + 'A'-'a';

测试说明

平台会对你编写的代码进行测试，比对你输出的数值与实际正确数值，只有所有数据全部计算正确才能通过测试：

测试输入：1q2w3ASD45sx~1 预期输出：1Q2W3ASD45SX~1

测试输入：as 12xfASA90[]kl{} 预期输出：AS 12XFASA90[]KL{}

开始你的任务吧，祝你成功！

#include 
using namespace std;
 
void toUp(char * str);
 
int main()
{
    char s[1024];
    cin.getline(s,1024);     // 输入一行字符
    toUp(s);     // 调用toUp函数，转换成大写字母
    cout<// 输出变更后的新字符串
    return 0;
}
 
// 函数toUp：将str指向的字符串中的小写字母变成对应的大写字母
// 参数：str-指向字符串
void toUp(char * str)
{
    // 请在此添加代码，实现函数toUp
    /********** Begin *********/
    char *p=str,*q=str;
    while(*p!='\0'){
        if(*p>='a'&&*p<'z'){
            *q++=*p++-32;
        }else{
            *q++=*p++;
        }
    }
    *q='\0';
    /********** End **********/
}

第5关：子串出现的次数

500

• 任务要求
• 参考答案
• 评论285

• 任务描述
• 相关知识
  • 字符串操作函数
  • strstr 函数
  • strlen 函数
• 编程要求
• 测试说明

任务描述

本关任务：计算一个字符串（子串）在另一个字符串（长串）中出现的次数。

相关知识

字符串操作函数

C 和 C++ 提供了一系列操作字符串的函数，要使用这些函数只要在代码的头文件部分包含 string.h 即可。

常用的字符串处理函数见下表：

strstr 函数

在一个长串中查找子串可以使用strstr函数，该函数的函数原型为：

1. char* strstr(const char* s1, const char* s2);

该函数从 s1 所指字符串中第一个字符起，顺序向后查找出与 s2 所指字符串相同的子串，若查找成功则返回该子串首次出现的首地址，否则返回 NULL。

例如：

1. char *a="abcdeabcde";
2. char *b="bcd";
3. cout<

// 包含字符串函数库
#include 
#include 
using namespace std;
 
int frequency(char * substr, char * str);
 
int main()
{
    char sub[128],str[1024];
    cin.getline(sub,128);     // 输入子串
    cin.getline(str,1024);     // 输入长串
    int n = frequency(sub,str);     // 调用frequency函数，计算子串在长串中出现的次数
    cout<// 输出次数
    return 0;
}
 
// 函数frequency：计算子串在长串中出现的次数
// 参数：substr-指向子串，str-指向长串
// 返回值：出现的次数
int frequency(char * substr, char * str)
{
    // 请在此添加代码，实现函数frequency
    /********** Begin *********/
    char *p=substr,*q=str;
    int n=0;
    while(q=strstr(q,p)){
            n++;
            q=strstr(q,p)+strlen(p);
    }
    return n;
    /********** End **********/
}

#include 
using namespace std;
 
void strmncpy(char *s, int m, int n, char *t);
 
int main()
{
    char s[128],t[128];
    int m,n;
    cin>>s;     // 输入源串
    cin>>m>>n;     // 输入m和n
    strmncpy(s, m, n, t);     // 字符串复制
    cout << t <// 输出复制结果
    return 0;
}
 
// 函数strmncpy：字符串的部分复制，将s指向字符串从第m个字符开始的n个字符复制的t中
// 参数：s-指向源字符串，t-指向目标字符串，m-起始位置，n-字符个数
// 返回值：无
void strmncpy(char *s, int m, int n, char *t)
{
    // 请在此添加代码，实现函数strmncpy
    /********** Begin *********/
    s+=m;
    while(*s!='\0'&&n!=0){
            *t++=*s++;
            n--;
    }
    *t='\0';
    /********** End **********/
}