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第1章 引言 1

1.1 何谓编程 1

1.2 计算机的组成 2

1.3 机器代码和程序设计语言 4

1.4 熟悉编程环境 5

1.5 分析第一个程序 8

1.6 错误 11

1.7 问题求解：算法设计 12

1.7.1 算法的概念 12

1.7.2 求解投资问题的算法 13

1.7.3 伪代码 14

1.7.4 从算法到程序 14

本章小结 18

复习题 19

练习题 22

编程项目 23

第2章 基本数据类型 25

2.1 变量 25

2.1.1 变量定义 25

2.1.2 数值类型 26

2.1.3 变量名 27

2.1.4 赋值语句 27

2.1.5 常量 29

2.1.6 注释 29

2.2 算术运算 33

2.2.1 算术运算符 33

2.2.2 递增和递减 33

2.2.3 整数除法和余数 33

2.2.4 将浮点数转换为整数 34

2.2.5 幂运算和求根运算 34

2.3 输入和输出 40

2.3.1 输入 40

2.3.2 格式化输出 41

2.4 问题求解：首先通过手工实现 43

2.5 字符串 46

2.5.1 字符串类型 47

2.5.2 连接 47

2.5.3 字符串输入 47

2.5.4 字符串函数 48

本章小结 50

复习题 51

练习题 54

编程项目 56

第3章 分支 64

3.1 if语句 64

3.2 数字和字符串的比较 69

3.3 多路分支 75

3.4 嵌套分支 79

3.5 问题求解：流程图 83

3.6 问题求解：测试用例 85

3.7 布尔变量和运算符 87

3.8 实际应用：输入确认 91

本章小结 94

复习题 95

练习题 99

编程项目 101

第4章 循环 109

4.1 while循环 109

4.2 问题求解：手动跟踪 115

4.3 for循环 118

4.4 do循环 123

4.5 处理输入 124

4.5.1 标记值 124

4.5.2 一直读直至输入失败 126

4.6 问题求解：情节串联图板 129

4.7 常用的循环算法 131

4.7.1 求和及均值 131

4.7.2 统计匹配项 132

4.7.3 找到第一个匹配项 132

4.7.4 一直提示输入直至找到匹配项 132

4.7.5 最大值和最小值 133

4.7.6 比较相邻值 133

4.8 嵌套循环 137

4.9 问题求解：首先解决较简单的问题 140

4.10 随机数与模拟 144

4.10.1 生成随机数 144

4.10.2 模拟掷骰子 145

4.10.3 蒙特卡罗方法 146

本章小结 148

复习题 149

练习题 153

编程项目 156

第5章 函数 167

5.1 将函数看作黑盒 167

5.2 实现函数 168

5.3 参数传递 170

5.4 返回值 172

5.5 无返回值的函数 176

5.6 问题求解：可重用函数 177

5.7 问题求解：逐步细化 178

5.8 变量作用域和全局变量 185

5.9 引用参数 187

5.10 递归函数（可选） 191

本章小结 196

复习题 197

练习题 200

编程项目 203

第6章 数组和向量 225

6.1 数组 225

6.1.1 定义数组 225

6.1.2 访问数组元素 227

6.1.3 部分填充的数组 228

6.2 常见的数组算法 230

6.2.1 填充 230

6.2.2 复制 231

6.2.3 求和及均值 231

6.2.4 最大值和最小值 231

6.2.5 元素分隔符 232

6.2.6 统计匹配项 232

6.2.7 线性搜索 232

6.2.8 移除元素 233

6.2.9 插入元素 233

6.2.10 交换元素 234

6.2.11 读取输入 235

6.3 数组与函数 239

6.4 问题求解：修改算法 242

6.5 问题求解：通过操纵有形的物体发现算法 248

6.6 二维数组 250

6.6.1 定义二维数组 250

6.6.2 访问数组元素 251

6.6.3 定位相邻元素 251

6.6.4 计算行和列的合计 252

6.6.5 二维数组参数 253

6.7 向量 256

6.7.1 定义向量 256

6.7.2 增大和减小向量 257

6.7.3 向量和函数 258

6.7.4 向量算法 259

6.7.5 二维向量 260

本章小结 262

复习题 262

练习题 266

编程项目 269

第7章 指针和结构体 282

7.1 定义和使用指针 282

7.1.1 定义指针 282

7.1.2 通过指针访问变量 283

7.1.3 指针的初始化 285

7.2 数组和指针 287

7.2.1 数组作为指针 287

7.2.2 指针的算术运算 288

7.2.3 数组参数变量就是指针 289

7.3 C和C＋＋字符串 292

7.3.1 字符类型 292

7.3.2 C字符串 292

7.3.3 字符数组 293

7.3.4 C和C+++字符串的相互转换 293

7.3.5 C+++字符串和运算符［］ 294

7.4 动态内存分配 296

7.5 指针数组和指针向量 299

7.6 问题求解：绘制指针-数据关系图 302

7.7 结构体 305

7.7.1 结构体类型 305

7.7.2 结构体的赋值和比较 306

7.7.3 函数和结构体 306

7.7.4 结构体数组 306

7.7.5 具有数组成员的结构体 307

7.7.6 嵌套结构体 307

7.8 指针和结构体 309

7.8.1 指向结构体的指针 309

7.8.2 具有指针成员的结构体 309

本章小结 311

复习题 311

练习题 315

编程项目 317

第8章 流 323

8.1 读写文本文件 323

8.1.1 打开流 323

8.1.2 从文件中读入 324

8.1.3 写入文件 325

8.1.4 文件处理示例 325

8.2 读取文本输入 328

8.2.1 读入单词 328

8.2.2 读取字符 328

8.2.3 读取多行数据 329

8.3 写入文本输出 332

8.4 解析和格式化字符串 334

8.5 命令行参数 336

8.6 随机访问及二进制文件 342

8.6.1 随机访问 343

8.6.2 二进制文件 343

8.6.3 处理图像文件 343

本章小结 347

复习题 348

练习题 348

编程项目 350

第9章 类 358

9.1 面向对象程序设计 358

9.2 实现一个简单的类 359

9.3 指定类的公共接口 361

9.4 设计数据表示 363

9.5 成员函数 365

9.5.1 实现成员函数 365

9.5.2 隐式和显式参数 365

9.5.3 从成员函数调用成员函数 366

9.6 构造函数 369

9.7 问题求解：跟踪对象 374

9.8 问题求解：发现类 380

9.9 单独编译 382

9.10 指向对象的指针 386

9.10.1 动态分配对象 386

9.10.2 ->运算符 387

9.10.3 this指针 387

9.11 问题求解：对象数据的模式 388

9.11.1 保存总数 388

9.11.2 对事件进行计数 389

9.11.3 聚集值 389

9.11.4 管理对象的属性 390

9.11.5 对具有不同状态的对象建模 390

9.11.6 描述对象的位置 391

本章小结 393

复习题 394

练习题 396

编程项目 397

第10章 继承 406

10.1 继承层次结构 406

10.2 实现派生类 410

10.3 重写成员函数 414

10.4 虚函数及多态性 417

10.4.1 切割派生类数据问题 417

10.4.2 指向基类和派生类的指针 418

10.4.3 虚函数 419

10.4.4 多态性 420

本章小结 430

复习题 431

练习题 434

编程项目 434

第11章 递归 443

11.1 三角形数 443

11.2 递归助手函数 450

11.3 递归的效率 451

11.4 排列 455

11.5 相互递归 458

11.6 回溯 461

本章小结 468

复习题 468

练习题 469

编程项目 471

第12章 排序和查找 481

12.1 选择排序 481

12.2 剖析选择排序算法 483

12.3 分析选择排序算法的性能 484

12.4 归并排序 488

12.5 分析归并排序算法 490

12.6 查找 494

12.6.1 线性查找 494

12.6.2 二分查找 495

12.7 问题求解：估计算法的运行时间 498

12.7.1 线性时间 498

12.7.2 平方时间 499

12.7.3 三角形图案 500

12.7.4 对数时间 501

本章小结 503

复习题 504

练习题 507

编程项目 508

第13章 高级C+特性 515

13.1 运算符重载 515

13.1.1 运算符函数 515

13.1.2 重载比较运算符 517

13.1.3 输入和输出 518

13.1.4 运算符成员 518

13.2 自动内存管理 522

13.2.1 分配内存的构造函数 522

13.2.2 析构函数 523

13.2.3 重载赋值运算符 525

13.2.4 拷贝构造函数 528

13.3 模板 536

13.3.1 函数模板 537

13.3.2 类模板 537

本章小结 540

复习题 541

练习题 544

编程项目 546

第14章 链表、栈和队列 564

14.1 使用链表 564

14.2 实现链表 568

14.2.1 链表、节点和迭代器类 569

14.2.2 实现迭代器 570

14.2.3 实现插入和删除 572

14.3 链表、数组及向量操作的效率 580

14.4 栈和队列 583

14.5 实现栈和队列 586

14.5.1 由链表实现栈 586

14.5.2 由数组实现栈 589

14.5.3 由链表实现队列 589

14.5.4 由循环数组实现队列 590

14.6 栈和队列的应用 590

14.6.1 平衡括号 590

14.6.2 逆波兰表达式求值 591

14.6.3 代数表达式求值 593

14.6.4 回溯 596

本章小结 598

复习题 599

练习题 601

编程项目 603

第15章 集合、映射和哈希表 617

15.1 集合 617

15.2 映射 619

15.3 实现哈希表 624

15.3.1 哈希码 624

15.3.2 哈希表 625

15.3.3 查找元素 625

15.3.4 添加和移除元素 626

15.3.5 遍历哈希表 626

本章小结 635

复习题 635

练习题 636

编程项目 637

第16章 树结构 641

16.1 树的基本概念 641

16.2 二叉树 644

16.2.1 二叉树示例 644

16.2.2 平衡树 646

16.2.3 二叉树的实现 647

16.3 二叉查找树 648

16.3.1 二分查找的属性 648

16.3.2 插入操作 649

16.3.3 移除操作 651

16.3.4 操作的效率 652

16.4 树遍历 657

16.4.1 中序遍历 657

16.4.2 前序遍历和后序遍历 658

16.4.3 访问者模式 659

16.4.4 深度优先搜索和广度优先搜索 660

16.4.5 树迭代器 661

16.5 红黑树 662

16.5.1 红黑树的基本性质 662

16.5.2 插入操作 664

16.5.3 移除操作 665

本章小结 668

复习题 669

练习题 670

编程项目 671

第17章 优先级队列和堆 711

17.1 优先级队列 711

17.2 堆 713

17.3 堆排序算法 722

本章小结 726

复习题 727

练习题 727

编程项目 728

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