C++ 练习2

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题目 1：定义 Person 类

要求：

1. 字段：idCard（身份证号）、name（姓名）、gender（性别）、age（年龄）、profession（职业）、phone（联系方式），并定义构造函数初始化这些字段。
2. 方法 message()：输出个人信息。

答案：

cpp

#include 
#include 
using namespace std;

class Person {
private:
    string idCard, name, gender, profession, phone;
    int age;

public:
    // 构造函数初始化字段
    Person(string id, string n, string g, int a, string p, string ph)
        : idCard(id), name(n), gender(g), age(a), profession(p), phone(ph) {}

    // 输出信息
    void message() {
        cout << "ID: " << idCard << "\nName: " << name << "\nGender: " << gender
             << "\nAge: " << age << "\nProfession: " << profession 
             << "\nPhone: " << phone << endl;
    }
};

解释：

• 字段和访问控制：所有字段设为 private，通过构造函数初始化。
• 构造函数：使用成员初始化列表高效初始化字段。
• message() 方法：直接输出所有字段信息。

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题目 2：面向对象简易计算器

要求：用类实现计算器，支持两个数的加、减、乘、除，使用多态或抽象类设计。

答案：

cpp

#include 
using namespace std;

class Operation {
public:
    virtual double calculate(double a, double b) = 0;
};

class Add : public Operation {
public:
    double calculate(double a, double b) override { return a + b; }
};

class Subtract : public Operation {
public:
    double calculate(double a, double b) override { return a - b; }
};

class Multiply : public Operation {
public:
    double calculate(double a, double b) override { return a * b; }
};

class Divide : public Operation {
public:
    double calculate(double a, double b) override { 
        if (b == 0) throw "Division by zero!";
        return a / b;
    }
};

int main() {
    Operation* op = new Add();
    cout << "5 + 3 = " << op->calculate(5, 3) << endl; // 输出 8
    delete op;
}

解释：

• 抽象基类 Operation：定义纯虚函数 calculate，强制子类实现。
• 具体操作类：继承并实现四则运算，除法需处理除零异常。
• 多态调用：通过基类指针调用不同运算。

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题目 3：实现 replace 函数

要求：模仿 basic_string::replace，实现函数：

cpp

string& myReplace(string& str, size_t index, size_t num, const string& replacement);

答案：

cpp

#include 
using namespace std;

string& myReplace(string& str, size_t index, size_t num, const string& replacement) {
    if (index > str.length()) return str; // 检查索引有效性

    // 删除原字符串的 [index, index+num) 部分
    str.erase(index, num);
    // 插入 replacement
    str.insert(index, replacement);
    return str;
}

解释：

• 索引检查：若 index 超出范围，直接返回原字符串。
• erase 和 insert：利用 string 内置方法先删除原内容，再插入新字符串。
• 时间复杂度：最坏情况为 O(N)，与标准库 replace 类似。

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题目 4：继承 Person 类实现 Student

要求：

1. 继承 Person，新增字段 studentId（学号）和 scores（成绩数组）。
2. 方法 averageScore()：计算平均分。

答案：

cpp

class Student : public Person {
private:
    string studentId;
    vector<int> scores;

public:
    Student(string id, string name, string gender, int age, 
            string profession, string phone, string sid, vector<int> sc)
        : Person(id, name, gender, age, profession, phone), 
          studentId(sid), scores(sc) {}

    double averageScore() {
        if (scores.empty()) return 0;
        int sum = 0;
        for (int score : scores) sum += score;
        return static_cast<double>(sum) / scores.size();
    }
};

解释：

• 继承语法：Student : public Person 表示公有继承。
• 构造函数初始化：先调用基类构造函数，再初始化子类字段。
• 遍历容器：使用范围循环计算总分和平均分。

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题目 5：文件操作写入对象数据

要求：将 Person 对象的信息写入文本文件 person.txt。

答案：

cpp

#include 

void writePersonToFile(const Person& p, const string& filename) {
    ofstream file(filename);
    if (file.is_open()) {
        file << "ID: " << p.getIdCard() << "\n"
             << "Name: " << p.getName() << "\n";
        // 其他字段类似...
        file.close();
    }
}

解释：

• ofstream 使用：通过文件流对象写入文本。
• 文件状态检查：is_open() 确保文件正确打开。
• 数据格式化：按需组织输出格式。