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第1章 工程问题解决概述1

1.1 巨大挑6

1.1.1 近年的工程成就6

1.1.2 未来的巨大挑战7

1.1.3 改变工程环境9

1.2 计算系统10

1.2.1 计算机硬件10

1.2.2 计算机软件11

1.2.3 术语14

1.3 一种解决工程问题的方法15

1.4 本章小结17

第2章 简单的C++程序21

2.1 基于对象编程概述22

2.2 程序结构23

2.3 常量和变量26

2.3.1 科学计数法28

2.3.2 数字数据类型29

2.3.3 布尔数据类型30

2.3.4 字符数据类型31

2.3.5 字符串数据32

2.3.6 符号常量33

2.4 C++运算符33

2.4.1 赋值运算符33

2.4.2 算术运算符35

2.4.3 运算符的优先级37

2.4.4 上溢和下溢39

2.4.5 自增和自减运算符39

2.4.6 简化的赋值运算符40

2.5 标准输入和输出42

2.5.1 cout对象42

2.5.2 流函数和操纵器43

2.5.3 cin对象46

2.6 数值技术：线性插值法47

2.7 解决实际问题：风洞数据分析51

2.8 基本函数54

2.8.1 初等数学函数55

2.8.2 三角函数56

2.8.3 双曲线函数57

2.8.4 字符函数59

2.9 解决实际问题：速度计算59

2.10 系统限制62

2.11 本章小结63

第3章 控制结构70

3.1 算法开发70

3.1.1 自顶向下的设计71

3.1.2 结构化编程72

3.1.3 细化的伪代码72

3.1.4 替代解决方案的判断74

3.1.5 错误条件74

3.1.6 生成测试数据75

3.2 条件表达式76

3.2.1 关系运算符76

3.2.2 逻辑运算符77

3.2.3 优先级和结合原则77

3.3 选择语句78

3.3.1 简单的if语句78

3.3.2 if/else语句80

3.3.3 switch语句83

3.4 循环结构86

3.4.1 while循环86

3.4.2 do/while循环88

3.4.3 for循环89

3.4.4 break和continue语句92

3.4.5 结构化输入循环93

3.5 解决实际问题：探空气球98

3.6 本章小结102

第4章 处理数据文件110

4.1 定义文件流110

4.1.1 stream类继承111

4.1.2 ifstream类111

4.1.3 ofstream类112

4.2 读取数据文件113

4.2.1 指定数目的记录114

4.2.2 尾部信号或者标记信号117

4.2.3 文件末尾119

4.3 生成数据文件123

4.4 解决实际问题：数据过滤器——修改HTML文件125

4.5 错误检查129

4.6 数值技术：线性建模132

4.7 解决实际问题：臭氧测量135

4.8 本章小结140

第5章 利用函数的模块化编程145

5.1 模块性146

5.2 编程人员自定义的函数148

5.2.1 函数定义148

5.2.2 函数原型153

5.3 参数传递154

5.3.1 通过值调用155

5.3.2 通过引用调用157

5.3.3 存储器类和作用域160

5.4 解决实际问题：计算重心162

5.5 随机数166

5.5.1 整数序列166

5.5.2 浮点序列170

5.6 解决实际问题：仪器的可靠性171

5.7 数值技术：多项式的根178

5.7.1 多项式的根178

5.7.2 增量搜索技术180

5.8 解决实际问题：系统的稳定性182

5.9 数值技术：积分法190

5.10 递归195

5.10.1 阶乘计算195

5.10.2 斐波纳契序列197

5.11 本章小结199

第6章 一维数组208

6.1 数组209

6.1.1 定义和初始化209

6.1.2 计算和输出213

6.1.3 函数参数215

6.2 统计度量219

6.2.1 简单分析219

6.2.2 方差和标准偏差222

6.3 重新访问函数224

6.3.1 函数重载224

6.3.2 函数模板225

6.3.3 自定义头文件228

6.4 解决实际问题：语音信号分析229

6.5 排序算法235

6.5.1 选择排序235

6.5.2 快速排序237

6.6 搜索算法240

6.6.1 无序列表240

6.6.2 有序列表240

6.7.1 C样式字符串的定义和I/O242

6.7 字符串242

6.7.2 字符串函数244

6.8 解决实际问题：回文246

6.9 string类250

6.10 vector类251

6.11 本章小结256

第7章 二维数组和矩阵261

7.1 二维数组261

7.1.1 定义和初始化262

7.1.2 计算和输出264

7.1.3 函数参数267

7.2 解决实际问题：地域导航270

7.3 重访的vector类274

7.4 矩阵276

7.4.1 行列式277

7.4.2 转置矩阵277

7.4.3 矩阵的加法和减法278

7.4.4 矩阵的乘法279

7.5 数值技术：求解联立方程组281

7.5.1 图形解释281

7.5.2 高斯消元法283

7.6 解决实际问题：电路分析286

7.7 多维数组291

7.8 本章小结293

8.1 利用类进行基于对象的编程298

第8章 类298

8.1.1 类的声明299

8.1.2 类的实现300

8.2 成员函数303

8.2.1 构造函数303

8.2.2 存取函数305

8.2.3 用于输入和输出的成员函数307

8.3 单独编译309

8.4 UnitVector类313

8.4.1 Private成员函数315

8.4.2 把类对象作为成员函数的参数317

8.5 解决实际问题：仿真319

8.6 本章小结325

第9章 指针329

9.1 地址和指针330

9.1.1 地址运算符330

9.1.2 指针赋值332

9.1.3 指针运算334

9.2 数组元素的指针337

9.2.1 一维数组338

9.2.2 字符串339

9.2.3 指针作为函数参数341

9.3 动态内存分配346

9.3.1 new运算符347

9.3.2 动态分配的数组348

9.3.3 delete运算符349

9.4 解决实际问题：地震事件检测350

9.5 使用new和delete的常见错误356

9.6 数据结构357

9.6.1 link类357

9.6.2 stack类361

9.6.3 queue类363

9.7 解决实际问题：文本文件的词汇索引365

9.8 本章小结371

第10章 利用类进行编程的其他主题376

10.1 重载运算符376

10.1.1 pixel类378

10.1.2 算术运算符380

10.1.3 friend函数384

10.2 解决实际问题：彩色图像处理388

10.3 继承394

10.4 虚函数402

10.5 解决实际问题：迭代的囚犯二难问题404

10.6 本章小结413

附录A C++标准库419

附录B 利用MATLAB绘图表示ASCII文件中的数据427

B.1 生成数据文件的C++程序427

B.2 C++程序生成的ASCII数据文件428

B.3 利用MATLAB生成曲线428

附录C 练习答案430