# 第8课编程题（教师版）

## 本课知识点覆盖表

| 核心知识点 | GESP等级 | 对应课堂题 |
|---|---|---|
| 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 |
| `string` 长度、下标遍历、字符分类统计 | 三级工具 | 课堂2 |
| 字符串查找、替换与截取 | 三级工具 | 课堂3 |
| 字符串逆序与回文判断 | 三级工具 | 课堂4 |

## 一、课堂练习（4题）

### 课堂1：两种字符串输入【适中】

**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。

**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。

**输出格式：** 依次输出单词长度、句子长度和空格数量。

**数据范围：** 单词和句子长度均不超过 200。

**输入样例：**
```text
GESP
I love C++
```

**输出样例：**
```text
4 10 2
```

**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。

**参考代码：**
```cpp
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    char word[205];
    string sentence;
    cin >> word;
    cin.ignore();
    getline(cin, sentence);

    int wordLength = 0;
    while (word[wordLength] != '\0') wordLength++;

    int spaces = 0;
    for (char c : sentence) {
        if (c == ' ') spaces++;
    }
    cout << wordLength << " " << sentence.size() << " " << spaces;
    return 0;
}
```

**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。

### 课堂2：字符串分类统计【适中】

**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。

**输入格式：** 输入一整行字符串。

**输出格式：** 依次输出五类字符的数量。

**数据范围：** 字符串长度不超过 500。

**输入样例：**
```text
Hi 2026!
```

**输出样例：**
```text
1 1 4 1 1
```

**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。

**参考代码：**
```cpp
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string s;
    getline(cin, s);
    int upper = 0, lower = 0, digit = 0, space = 0, other = 0;
    for (int i = 0; i < (int)s.size(); i++) {
        char c = s[i];
        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++;
    }
    cout << upper << " " << lower << " " << digit << " "
         << space << " " << other;
    return 0;
}
```

**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。

### 课堂3：敏感词替换与截取【适中】

**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。

**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。

**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`。

**数据范围：** 每个字符串长度不超过 200。

**输入样例：**
```text
abc123abc 123 XYZ
```

**输出样例：**
```text
abcXYZabc
abc
```

**解题思路：** 用 `find` 获得首次位置；用 `replace` 替换，用 `substr` 截取前缀。

**参考代码：**
```cpp
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string source, target, replacement;
    cin >> source >> target >> replacement;
    size_t position = source.find(target);
    if (position == string::npos) {
        cout << "NOT FOUND";
    } else {
        string prefix = source.substr(0, position);
        source.replace(position, target.size(), replacement);
        cout << source << "\n" << prefix;
    }
    return 0;
}
```

**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。

### 课堂4：忽略格式的回文句【适中】

**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。

**输入格式：** 输入一整行字符串。

**输出格式：** 是回文串输出 `YES`，否则输出 `NO`。

**数据范围：** 字符串长度不超过 500，只含英文字母和空格。

**输入样例：**
```text
Never odd or even
```

**输出样例：**
```text
YES
```

**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。

**参考代码：**
```cpp
#include <iostream>
#include <string>
#include <cctype>
using namespace std;

int main() {
    string s, cleaned;
    getline(cin, s);
    for (char c : s) {
        if (c != ' ') cleaned += (char)tolower(c);
    }
    bool palindrome = true;
    int left = 0, right = (int)cleaned.size() - 1;
    while (left < right) {
        if (cleaned[left] != cleaned[right]) {
            palindrome = false;
            break;
        }
        left++;
        right--;
    }
    cout << (palindrome ? "YES" : "NO");
    return 0;
}
```

**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。

## 二、课后作业（3题）

### 课后1：字符串长度【简单】

**题目描述：** 输入一个不含空格的字符串，输出它的长度。

**输入格式：** 输入一个不含空格的字符串。

**输出格式：** 字符串长度。

**数据范围：** 字符串长度为 1～200。

**输入样例：**
```text
orange
```

**输出样例：**
```text
6
```

**解题思路：** 使用字符串的 `size` 获取长度。

**参考代码：**
```cpp
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string s;
    cin >> s;
    cout << s.size();
    return 0;
}
```

**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。

### 课后2：统计指定字符【简单】

**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。

**输入格式：** 输入一个字符串和一个待统计字符。

**输出格式：** 指定字符出现次数。

**数据范围：** 字符串长度不超过 200。

**输入样例：**
```text
banana a
```

**输出样例：**
```text
3
```

**解题思路：** 遍历字符串，字符相等时计数。

**参考代码：**
```cpp
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string s;
    char target;
    int count = 0;
    cin >> s >> target;
    for (char c : s) {
        if (c == target) count++;
    }
    cout << count;
    return 0;
}
```

**易错提醒：** 字符使用单引号概念，字符串使用双引号概念。

### 课后3：字符串逆序【简单】

**题目描述：** 输入一个不含空格的字符串，将它逆序输出。

**输入格式：** 输入一个不含空格的字符串。

**输出格式：** 逆序后的字符串。

**数据范围：** 字符串长度不超过 200。

**输入样例：**
```text
GESP
```

**输出样例：**
```text
PSEG
```

**解题思路：** 从最后一个下标向 0 倒序输出。

**参考代码：**
```cpp
#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;
}
```

**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。

## 三、扩展练习（7题）

### 扩展1：大小写交替转换【基础综合】

**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。

**输入格式：** 输入一个不含空格的字符串。

**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
```

**解题思路：** 遍历并按 ASCII 范围判断，分别调用大小写转换函数。

**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。

### 扩展2：删除指定字符【基础综合】

**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。

**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。

**输出格式：** 删除后的字符串。

**数据范围：** 原字符串长度不超过 500。

**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：**
```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。

### 扩展3：单词数量【中等】

**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。

**输入格式：** 输入一整行英文句子。

**输出格式：** 单词数量。

**数据范围：** 句子长度不超过 500，只含英文字母和空格。

**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：**
```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。

### 扩展4：查找所有位置【中等】

**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`。

**输入格式：** 输入一个不含空格的字符串和一个待查找字符。

**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】

**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。

**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。

### 扩展6：最长回文前缀【略难】

**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。

**输入格式：** 输入一个不含空格的字符串。

**输出格式：** 最长回文前缀。

**数据范围：** 字符串长度为 1～200。

**输入样例：**
```text
abacdf
```

**输出样例：**
```text
aba
```

**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。

**参考代码：**
```cpp
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string s;
    cin >> s;
    for (int length = (int)s.size(); length >= 1; length--) {
        bool palindrome = true;
        for (int left = 0, right = length - 1; left < right;
             left++, right--) {
            if (s[left] != s[right]) {
                palindrome = false;
                break;
            }
        }
        if (palindrome) {
            cout << s.substr(0, length);
            break;
        }
    }
    return 0;
}
```

**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。

### 扩展7：两串是否由相同字母组成【略难】

**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。

**输入格式：** 输入两个只含小写字母且不含空格的字符串。

**输出格式：** 满足条件输出 `YES`，否则输出 `NO`。

**数据范围：** 每个字符串长度不超过 500。

**输入样例：**
```text
listen silent
```

**输出样例：**
```text
YES
```

**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。

**参考代码：**
```cpp
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string a, b;
    cin >> a >> b;
    int count[26] = {0};
    for (char c : a) count[c - 'a']++;
    for (char c : b) count[c - 'a']--;
    bool same = true;
    for (int i = 0; i < 26; i++) {
        if (count[i] != 0) {
            same = false;
            break;
        }
    }
    cout << (same ? "YES" : "NO");
    return 0;
}
```

**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。