调整课次结构：前9节重新排序，新建第06课一维数组，后3节不变
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655
第08课-字符串与string/编程题-教师版.md
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第08课-字符串与string/编程题-教师版.md
Normal file
@@ -0,0 +1,655 @@
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# 第8课编程题（教师版）
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## 本课知识点覆盖表
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| 核心知识点 | GESP等级 | 对应课堂题 |
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|---|---|---|
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| 字符数组、字符串结束标志、单词与整行输入 | 三级工具 | 课堂1 |
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| `string` 长度、下标遍历、字符分类统计 | 三级工具 | 课堂2 |
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| 字符串查找、替换与截取 | 三级工具 | 课堂3 |
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| 字符串逆序与回文判断 | 三级工具 | 课堂4 |
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## 一、课堂练习（4题）
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### 课堂1：两种字符串输入【适中】
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**题目描述：** 第一行输入一个不含空格的单词，使用字符数组保存；第二行输入一个可能含空格的句子，使用字符串保存。依次输出单词长度、句子长度以及句子中的空格数量。
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**输入格式：** 第一行输入一个不含空格的单词；第二行输入一整句话。
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**输出格式：** 依次输出单词长度、句子长度和空格数量。
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**数据范围：** 单词和句子长度均不超过 200。
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**输入样例：**
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```text
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GESP
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I love C++
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```
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**输出样例：**
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```text
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4 10 2
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```
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**解题思路：** 字符数组以 `'\0'` 作为结束标志；读完单词后先忽略换行，再用 `getline` 读取整行字符串。
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**参考代码：**
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```cpp
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#include <iostream>
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#include <string>
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using namespace std;
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int main() {
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char word[205];
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string sentence;
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cin >> word;
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cin.ignore();
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getline(cin, sentence);
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||||
int wordLength = 0;
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while (word[wordLength] != '\0') wordLength++;
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int spaces = 0;
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||||
for (char c : sentence) {
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if (c == ' ') spaces++;
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}
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cout << wordLength << " " << sentence.size() << " " << spaces;
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return 0;
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}
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```
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**易错提醒：** `cin` 不会读入空格；`getline` 前要处理输入缓冲区中的换行符。
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### 课堂2：字符串分类统计【适中】
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**题目描述：** 输入一整行字符串，统计大写字母、小写字母、数字、空格和其他字符的数量。
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**输入格式：** 输入一整行字符串。
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**输出格式：** 依次输出五类字符的数量。
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**数据范围：** 字符串长度不超过 500。
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**输入样例：**
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```text
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||||
Hi 2026!
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```
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**输出样例：**
|
||||
```text
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||||
1 1 4 1 1
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```
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**解题思路：** 使用下标遍历字符串，通过互斥分支判断字符所属类别。
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**参考代码：**
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```cpp
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#include <iostream>
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#include <string>
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using namespace std;
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||||
int main() {
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string s;
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getline(cin, s);
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int upper = 0, lower = 0, digit = 0, space = 0, other = 0;
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||||
for (int i = 0; i < (int)s.size(); i++) {
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||||
char c = s[i];
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||||
if (c >= 'A' && c <= 'Z') upper++;
|
||||
else if (c >= 'a' && c <= 'z') lower++;
|
||||
else if (c >= '0' && c <= '9') digit++;
|
||||
else if (c == ' ') space++;
|
||||
else other++;
|
||||
}
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||||
cout << upper << " " << lower << " " << digit << " "
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<< space << " " << other;
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||||
return 0;
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}
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```
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**易错提醒：** 字符串的合法下标为 0 到长度减 1；分类时只能让一个字符进入一个计数器。
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### 课堂3：敏感词替换与截取【适中】
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**题目描述：** 输入一个不含空格的原字符串、待查找字符串和替换字符串。将原字符串中第一次出现的待查找内容替换掉，并输出替换结果；若未找到，输出 `NOT FOUND`。找到时还要输出替换位置之前的前缀。
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**输入格式：** 依次输入原字符串、待查找字符串和替换字符串，三者均不含空格。
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**输出格式：** 找到时第一行输出替换后的字符串，第二行输出原字符串中匹配位置之前的部分；未找到时输出 `NOT FOUND`。
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**数据范围：** 每个字符串长度不超过 200。
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**输入样例：**
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```text
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||||
abc123abc 123 XYZ
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```
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**输出样例：**
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||||
```text
|
||||
abcXYZabc
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||||
abc
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```
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**解题思路：** 用 `find` 获得首次位置；用 `replace` 替换，用 `substr` 截取前缀。
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**参考代码：**
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```cpp
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||||
#include <iostream>
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||||
#include <string>
|
||||
using namespace std;
|
||||
|
||||
int main() {
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||||
string source, target, replacement;
|
||||
cin >> source >> target >> replacement;
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||||
size_t position = source.find(target);
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||||
if (position == string::npos) {
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||||
cout << "NOT FOUND";
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} else {
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||||
string prefix = source.substr(0, position);
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||||
source.replace(position, target.size(), replacement);
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||||
cout << source << "\n" << prefix;
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||||
}
|
||||
return 0;
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||||
}
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```
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||||
**易错提醒：** 未找到时 `find` 返回 `string::npos`，不能直接拿这个位置去替换或截取。
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### 课堂4：忽略格式的回文句【适中】
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**题目描述：** 输入一整行字符串，忽略空格和英文字母大小写后，判断它是否为回文串。
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**输入格式：** 输入一整行字符串。
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**输出格式：** 是回文串输出 `YES`，否则输出 `NO`。
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**数据范围：** 字符串长度不超过 500，只含英文字母和空格。
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**输入样例：**
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```text
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||||
Never odd or even
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```
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**输出样例：**
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||||
```text
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||||
YES
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```
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**解题思路：** 先构造一个无空格、全小写的新字符串，再用左右下标向中间比较。
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**参考代码：**
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```cpp
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#include <iostream>
|
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#include <string>
|
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#include <cctype>
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||||
using namespace std;
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int main() {
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string s, cleaned;
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||||
getline(cin, s);
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||||
for (char c : s) {
|
||||
if (c != ' ') cleaned += (char)tolower(c);
|
||||
}
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||||
bool palindrome = true;
|
||||
int left = 0, right = (int)cleaned.size() - 1;
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||||
while (left < right) {
|
||||
if (cleaned[left] != cleaned[right]) {
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||||
palindrome = false;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
left++;
|
||||
right--;
|
||||
}
|
||||
cout << (palindrome ? "YES" : "NO");
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||||
return 0;
|
||||
}
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```
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**易错提醒：** 比较前必须统一大小写；空字符串和单字符都属于回文串。
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## 二、课后作业（3题）
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### 课后1：字符串长度【简单】
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**题目描述：** 输入一个不含空格的字符串，输出它的长度。
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**输入格式：** 输入一个不含空格的字符串。
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**输出格式：** 字符串长度。
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**数据范围：** 字符串长度为 1～200。
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**输入样例：**
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||||
```text
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||||
orange
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```
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**输出样例：**
|
||||
```text
|
||||
6
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```
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**解题思路：** 使用字符串的 `size` 获取长度。
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**参考代码：**
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```cpp
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#include <iostream>
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||||
#include <string>
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using namespace std;
|
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||||
int main() {
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string s;
|
||||
cin >> s;
|
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cout << s.size();
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return 0;
|
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}
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```
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**易错提醒：** 长度是字符个数，最后一个字符的下标是长度减 1。
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### 课后2：统计指定字符【简单】
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**题目描述：** 输入一个不含空格的字符串和一个字符，统计该字符出现次数。
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**输入格式：** 输入一个字符串和一个待统计字符。
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**输出格式：** 指定字符出现次数。
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**数据范围：** 字符串长度不超过 200。
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||||
**输入样例：**
|
||||
```text
|
||||
banana a
|
||||
```
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|
||||
**输出样例：**
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||||
```text
|
||||
3
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```
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**解题思路：** 遍历字符串，字符相等时计数。
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||||
**参考代码：**
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```cpp
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||||
#include <iostream>
|
||||
#include <string>
|
||||
using namespace std;
|
||||
|
||||
int main() {
|
||||
string s;
|
||||
char target;
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||||
int count = 0;
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||||
cin >> s >> target;
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||||
for (char c : s) {
|
||||
if (c == target) count++;
|
||||
}
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||||
cout << count;
|
||||
return 0;
|
||||
}
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||||
```
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**易错提醒：** 字符使用单引号概念，字符串使用双引号概念。
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### 课后3：字符串逆序【简单】
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**题目描述：** 输入一个不含空格的字符串，将它逆序输出。
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**输入格式：** 输入一个不含空格的字符串。
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**输出格式：** 逆序后的字符串。
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||||
**数据范围：** 字符串长度不超过 200。
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||||
**输入样例：**
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||||
```text
|
||||
GESP
|
||||
```
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||||
|
||||
**输出样例：**
|
||||
```text
|
||||
PSEG
|
||||
```
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||||
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||||
**解题思路：** 从最后一个下标向 0 倒序输出。
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|
||||
**参考代码：**
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```cpp
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||||
#include <iostream>
|
||||
#include <string>
|
||||
using namespace std;
|
||||
|
||||
int main() {
|
||||
string s;
|
||||
cin >> s;
|
||||
for (int i = (int)s.size() - 1; i >= 0; i--) cout << s[i];
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
```
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||||
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||||
**易错提醒：** 倒序循环变量应使用有符号整数，否则减到 0 以下时可能出错。
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## 三、扩展练习（7题）
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### 扩展1：大小写交替转换【基础综合】
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**题目描述：** 输入一个不含空格的字符串，把大写字母转成小写、小写字母转成大写，其他字符保持不变。
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**输入格式：** 输入一个不含空格的字符串。
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||||
|
||||
**输出格式：** 转换后的字符串。
|
||||
|
||||
**数据范围：** 字符串长度不超过 200。
|
||||
|
||||
**输入样例：**
|
||||
```text
|
||||
AbC123xY
|
||||
```
|
||||
|
||||
**输出样例：**
|
||||
```text
|
||||
aBc123Xy
|
||||
```
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||||
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||||
**解题思路：** 遍历并按 ASCII 范围判断，分别调用大小写转换函数。
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||||
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||||
**参考代码：**
|
||||
```cpp
|
||||
#include <iostream>
|
||||
#include <string>
|
||||
#include <cctype>
|
||||
using namespace std;
|
||||
|
||||
int main() {
|
||||
string s;
|
||||
cin >> s;
|
||||
for (char &c : s) {
|
||||
if (c >= 'A' && c <= 'Z') c = (char)tolower(c);
|
||||
else if (c >= 'a' && c <= 'z') c = (char)toupper(c);
|
||||
}
|
||||
cout << s;
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
**易错提醒：** 数字和符号不要改变。
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### 扩展2：删除指定字符【基础综合】
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**题目描述：** 输入一整行字符串和一个字符，删除字符串中所有该字符后输出结果。
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**输入格式：** 第一行输入一整行字符串；第二行输入待删除字符。
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||||
**输出格式：** 删除后的字符串。
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|
||||
**数据范围：** 原字符串长度不超过 500。
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||||
|
||||
**输入样例：**
|
||||
```text
|
||||
a cat and a hat
|
||||
a
|
||||
```
|
||||
|
||||
**输出样例：**
|
||||
```text
|
||||
ct nd ht
|
||||
```
|
||||
|
||||
**解题思路：** 构造新字符串，只加入不等于目标的字符。
|
||||
|
||||
**参考代码：**
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```cpp
|
||||
#include <iostream>
|
||||
#include <string>
|
||||
using namespace std;
|
||||
|
||||
int main() {
|
||||
string s, answer;
|
||||
char target;
|
||||
getline(cin, s);
|
||||
cin >> target;
|
||||
for (char c : s) {
|
||||
if (c != target) answer += c;
|
||||
}
|
||||
cout << answer;
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
**易错提醒：** 删除字符后空格仍需保留。
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||||
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||||
### 扩展3：单词数量【中等】
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**题目描述：** 输入一整行英文句子，单词之间可能有多个空格，统计单词数量。
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**输入格式：** 输入一整行英文句子。
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||||
**输出格式：** 单词数量。
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|
||||
**数据范围：** 句子长度不超过 500，只含英文字母和空格。
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||||
|
||||
**输入样例：**
|
||||
```text
|
||||
I love Cpp
|
||||
```
|
||||
|
||||
**输出样例：**
|
||||
```text
|
||||
3
|
||||
```
|
||||
|
||||
**解题思路：** 当当前位置是字母，且它是首字符或前一个字符为空格时，说明一个新单词开始。
|
||||
|
||||
**参考代码：**
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||||
```cpp
|
||||
#include <iostream>
|
||||
#include <string>
|
||||
using namespace std;
|
||||
|
||||
int main() {
|
||||
string s;
|
||||
getline(cin, s);
|
||||
int count = 0;
|
||||
for (int i = 0; i < (int)s.size(); i++) {
|
||||
if (s[i] != ' ' && (i == 0 || s[i - 1] == ' ')) count++;
|
||||
}
|
||||
cout << count;
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
**易错提醒：** 不能用空格数加一，因为句首、句尾和连续空格都会造成错误。
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||||
|
||||
### 扩展4：查找所有位置【中等】
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||||
**题目描述：** 输入原字符串和一个字符，输出该字符出现的所有位置，位置从 1 开始；若没有出现，输出 `NONE`。
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||||
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||||
**输入格式：** 输入一个不含空格的字符串和一个待查找字符。
|
||||
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||||
**输出格式：** 所有出现位置或 `NONE`。
|
||||
|
||||
**数据范围：** 字符串长度不超过 500。
|
||||
|
||||
**输入样例：**
|
||||
```text
|
||||
mississippi s
|
||||
```
|
||||
|
||||
**输出样例：**
|
||||
```text
|
||||
3 4 6 7
|
||||
```
|
||||
|
||||
**解题思路：** 完整遍历而不提前结束，每次匹配都输出当前位置加一。
|
||||
|
||||
**参考代码：**
|
||||
```cpp
|
||||
#include <iostream>
|
||||
#include <string>
|
||||
using namespace std;
|
||||
|
||||
int main() {
|
||||
string s;
|
||||
char target;
|
||||
cin >> s >> target;
|
||||
int count = 0;
|
||||
for (int i = 0; i < (int)s.size(); i++) {
|
||||
if (s[i] == target) {
|
||||
if (count) cout << " ";
|
||||
cout << i + 1;
|
||||
count++;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if (count == 0) cout << "NONE";
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
**易错提醒：** 题目要求所有位置，不能找到第一个后使用 `break`。
|
||||
|
||||
### 扩展5：连续字符压缩【中等】
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|
||||
**题目描述：** 输入一个仅含英文字母的字符串，将连续相同字符压缩为“字符加次数”。即使只出现一次，也要输出次数。
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||||
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||||
**输入格式：** 输入一个仅含英文字母且不含空格的字符串。
|
||||
|
||||
**输出格式：** 压缩后的字符串。
|
||||
|
||||
**数据范围：** 字符串长度为 1～500。
|
||||
|
||||
**输入样例：**
|
||||
```text
|
||||
aaabbcaaaa
|
||||
```
|
||||
|
||||
**输出样例：**
|
||||
```text
|
||||
a3b2c1a4
|
||||
```
|
||||
|
||||
**解题思路：** 记录当前连续段的字符和长度；遇到不同字符时输出上一段，最后补输出末段。
|
||||
|
||||
**参考代码：**
|
||||
```cpp
|
||||
#include <iostream>
|
||||
#include <string>
|
||||
using namespace std;
|
||||
|
||||
int main() {
|
||||
string s;
|
||||
cin >> s;
|
||||
char current = s[0];
|
||||
int count = 1;
|
||||
for (int i = 1; i < (int)s.size(); i++) {
|
||||
if (s[i] == current) {
|
||||
count++;
|
||||
} else {
|
||||
cout << current << count;
|
||||
current = s[i];
|
||||
count = 1;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
cout << current << count;
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
```
|
||||
|
||||
**易错提醒：** 循环结束后最后一段尚未输出，必须单独处理。
|
||||
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### 扩展6：最长回文前缀【略难】
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**题目描述：** 输入一个不含空格的字符串，找出从第一个字符开始的最长回文子串并输出。
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**输入格式：** 输入一个不含空格的字符串。
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**输出格式：** 最长回文前缀。
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**数据范围：** 字符串长度为 1～200。
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**输入样例：**
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```text
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abacdf
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```
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**输出样例：**
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```text
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aba
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```
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**解题思路：** 从整个字符串长度开始递减，检查前缀两端是否对称；第一个成功的就是最长答案。
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**参考代码：**
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```cpp
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#include <iostream>
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#include <string>
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using namespace std;
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int main() {
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string s;
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cin >> s;
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for (int length = (int)s.size(); length >= 1; length--) {
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bool palindrome = true;
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for (int left = 0, right = length - 1; left < right;
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left++, right--) {
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if (s[left] != s[right]) {
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palindrome = false;
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break;
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}
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}
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if (palindrome) {
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cout << s.substr(0, length);
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break;
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}
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}
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return 0;
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}
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```
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**易错提醒：** 检查的是从下标 0 开始的前缀，不是任意位置的回文子串。
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### 扩展7：两串是否由相同字母组成【略难】
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**题目描述：** 输入两个只含小写字母的字符串，判断它们是否包含完全相同的字母及出现次数，字符顺序可以不同。
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**输入格式：** 输入两个只含小写字母且不含空格的字符串。
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**输出格式：** 满足条件输出 `YES`，否则输出 `NO`。
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**数据范围：** 每个字符串长度不超过 500。
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**输入样例：**
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```text
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listen silent
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```
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**输出样例：**
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```text
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YES
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```
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**解题思路：** 使用长度为 26 的计数数组；遍历第一个字符串时加一，遍历第二个时减一，最后全部为零才匹配。
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**参考代码：**
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```cpp
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#include <iostream>
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#include <string>
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using namespace std;
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int main() {
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string a, b;
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cin >> a >> b;
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int count[26] = {0};
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for (char c : a) count[c - 'a']++;
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for (char c : b) count[c - 'a']--;
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bool same = true;
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for (int i = 0; i < 26; i++) {
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if (count[i] != 0) {
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same = false;
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break;
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}
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}
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cout << (same ? "YES" : "NO");
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return 0;
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}
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```
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**易错提醒：** 只比较字符串长度不够，必须比较每个字母的出现次数。
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