C++编程入门教程：从题目到代码

亲爱的小朋友们，今天我们要一起学习C++编程，通过解决一些有趣的题目来掌握编程的基础知识。这些题目就像小游戏一样，只要我们认真思考，就能编写出正确的程序哦！

第一章：数组的应用——找出没到的同学

题目介绍：春游（GESP2306三级）

老师带同学们春游，班里有N位同学（编号0到N-1），同学们报了M次自己的编号。有的同学可能会报好几次，我们要找出哪些同学没到。如果都到了，就输出N；否则按从小到大输出没到的同学编号。

解题思路

1. 我们可以用一个"计数器"数组来记录每个同学是否报过到
2. 先把所有同学的计数器都设为0
3. 每次有同学报编号，就把对应计数器加1
4. 最后检查哪些同学的计数器还是0，这些就是没到的

代码实现（带注释）

// 引入输入输出库，让我们能输入输出信息
#include<iostream>
// 使用标准命名空间，这样可以直接用cout、cin等
using namespace std;

// 定义一个全局数组tong，大小为2000（足够题目使用）
// 全局数组会自动初始化为0，正好符合我们的需求
int tong[2000];

int main() { 
    // 定义变量n（总人数）和m（报数次数）
    int n,m; 
    // 输入n和m
    cin>>n>>m; 
    
    // 循环m次，接收每次报的编号
    for(int i=1;i<=m;i++){ 
        int a;  // 存储当前报的编号
        cin>>a; 
        tong[a]++;  // 对应编号的计数器加1
    } 

    // 定义一个标记变量，true表示所有同学都到了
    bool flag = true; 
    
    // 检查0到n-1号同学是否都到了
    for(int i=0;i<=n-1;i++){ 
        // 如果某个同学的计数器为0，说明没到
        if(tong[i]==0){ 
            flag = false;  // 标记为不是所有人都到了
            cout<<i<<" ";  // 输出没到的同学编号
        } 
    } 

    // 如果所有人都到了，输出n
    if(flag == true){ 
        cout<<n; 
    } 
    return 0; 
}

代码讲解

• 全局数组：int tong[2000]; 定义在main函数外面，会自动初始化为0，很适合做计数器
• 循环输入：for(int i=1;i<=m;i++) 循环m次，接收每个报的编号
• 标记变量：flag用来记录是否所有人都到了，一开始设为true，发现有人没到就改为false
• 输出结果：如果有没到的人就输出他们的编号，否则输出n

小练习

试着输入下面的测试数据，看看程序会输出什么：

3 5
0 0 0 0 0

（答案应该是：1 2）

第二章：循环嵌套——画矩形

题目介绍：画矩形

根据输入的参数画矩形：

• 前两个参数：矩形的高和宽
• 第三个参数：画图用的符号
• 第四个参数：1表示实心，0表示空心

解题思路

1. 矩形有"高"行，"宽"列
2. 如果是实心矩形，所有位置都画指定符号
3. 如果是空心矩形：
   • 第一行和最后一行全部画符号
   • 中间几行只在第一列和最后一列画符号，中间画空格

代码实现（带注释）

// 包含常用的头文件，相当于一次性引入很多工具
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main() { 
    // 定义变量：g(高)、k(宽)、n(实心/空心)、f(画图符号)
    int g, k, n; 
    char f; 
    // 输入四个参数
    cin >> g >> k >> f >> n; 

    // 外层循环控制行数（高）
    for (int i = 1; i <= g; i++) { 
        // 内层循环控制列数（宽）
        for (int j = 1; j <= k; j++) { 
            // 如果是空心矩形(n==0)
            if (n == 0) { 
                // 第一行、最后一行，或者第一列、最后一列，画符号
                if (i == 1 || i == g || j == 1 || j == k) { 
                    cout << f; 
                } else { 
                    // 其他位置画空格
                    cout << " "; 
                } 
            } else { 
                // 如果是实心矩形，所有位置都画符号
                cout << f; 
            } 
        } 
        // 一行画完后换行
        cout << endl; 
    } 

    return 0; 
}

小练习

输入 7 7 @ 0，看看是不是能画出这样的矩形：

@@@@@@@
@     @
@     @
@     @
@     @
@     @
@@@@@@@

第三章：矩阵图案绘制——H字矩阵

题目介绍：小杨的H字矩阵（GESP2312二级）

构造一个N×N的H字矩阵（N为奇数）：

• 最左列和最右列都是|
• 中间一行（第(N+1)/2行）的第2到N-个字符都是-
• 其余字符都是小写字母a

解题思路

1. 矩阵有N行N列
2. 对每一行每一列判断应该输出什么字符：
   • 如果是第一列或最后一列，输出|
   • 否则，如果是中间行，输出-
   • 其他情况输出a

代码实现（带注释）

#include<iostream>
using namespace std;

int main() {
    int n;
    cin >> n;  // 输入N的值
    
    // 计算中间行的位置
    int mid = (n + 1) / 2;
    
    // 外层循环控制行数，从1到n
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        // 内层循环控制列数，从1到n
        for (int j = 1; j <= n; j++) {
            // 第一列或最后一列，输出|
            if (j == 1 || j == n) {
                cout << "|";
            }
            // 中间行且不是第一列和最后一列，输出-
            else if (i == mid) {
                cout << "-";
            }
            // 其他情况输出a
            else {
                cout << "a";
            }
        }
        // 一行输出完后换行
        cout << endl;
    }
    
    return 0;
}

代码测试

当输入5时，输出应该是：

|aaa|
|aaa|
|---|
|aaa|
|aaa|

第四章：X字矩阵绘制

题目介绍：小杨的X字矩阵（GESP2309二级）

构造一个N×N的X字矩阵（N为奇数）：

• 两条对角线上的字符都是+
• 其余字符都是-

解题思路

1. X字由两条对角线组成
2. 主对角线：行号等于列号（i == j）
3. 副对角线：行号 + 列号 = N + 1（i + j == n + 1）
4. 在这两条对角线上输出+，其他位置输出-

代码实现（带注释）

#include<iostream>
using namespace std;

int main() { 
    int n; 
    cin >> n;  // 输入N的值
    
    // 外层循环控制行数
    for(int i=1;i<=n;i++){ 
        // 内层循环控制列数
        for(int j=1;j<=n;j++){ 
            // 判断是否在两条对角线上
            // i == j 是主对角线，i + j - 1 == n 是副对角线
            if(i == j || i + j - 1 == n){ 
                cout<<"+";  // 对角线上输出+
            }else{ 
                cout<<"-";  // 其他位置输出-
            } 
        } 
        // 一行结束后换行
        cout<<endl; 
    } 
    return 0; 
}

代码测试

当输入5时，输出应该是：

+---+
-+-+
--+--
-+-+
+---+

总结与练习

通过这几个题目，我们学习了：

1. 数组的应用：用数组做计数器，记录每个同学是否到了
2. 循环嵌套：用两层循环控制行和列，绘制各种矩阵
3. 条件判断：根据不同的位置（行号和列号）输出不同的字符

练习题

尝试修改H字矩阵的代码，让它变成题目中提到的"日字矩阵"：

• 最左列、最右列都是|
• 第一行、最后一行，以及中间一行的第2到N-1个字符都是-
• 其余字符都是x

提示：只需要修改判断条件，增加对第一行和最后一行的判断即可。

希望这篇教程能帮助你入门C++编程！编程就像搭积木，多练习就能越来越熟练哦！