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第1课：C++自带函数
教学目标
- 学会查阅和使用C++标准库自带函数
- 掌握
<cmath>、<algorithm>、<cctype>三个常用头文件 - 能用自带函数解决计算问题，体会"站在巨人的肩膀上"
核心考点：正确选择并使用标准库函数
考什么
根据题目任务选择正确的________，同时写对________、参数和返回值。
必须理解
调用函数要过三关：它属于哪个________；传入什么________；返回什么________。
核心写法
#include <________> // sqrt、pow
#include <________> // max、min、swap
double ans = ________(x);
int ma = ________(a, b);
常见错误
pow的返回结果能否一律当作精确整数？________________
判断是否掌握
- 我能根据任务说出函数名和头文件。
- 我能解释函数参数与返回值的含义。
- 我能独立写出正确的调用语句。
函数速查表
一、数学计算函数（头文件：______）
| 函数 | 参数 | 返回值 | 示例 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
sqrt(x) |
x — __________ | __________ — x 的平方根 | sqrt(16) → ___ |
开根号 |
abs(x) |
x — __________ | __________ — x 的绝对值 | abs(-5) → ___ |
去掉负号 |
pow(a, b) |
a — ______，b — ______ | __________ — a 的 b 次方 | pow(2, 3) → ___ |
aᵇ |
二、最值与交换函数（头文件：______）
| 函数 | 参数 | 返回值 | 示例 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
max(a, b) |
两个 __________ 的值 | __________ — 较大值 | max(3, 7) → ___ |
两数取大 |
min(a, b) |
两个 __________ 的值 | __________ — 较小值 | min(3, 7) → ___ |
两数取小 |
swap(a, b) |
两个 __________ 的变量 | ________（无返回值） | swap(x, y) → __________ |
交换两变量的值 |
三、字符判断函数（头文件：______）
| 函数 | 参数 | 返回值 | 示例 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
isalpha(c) |
c — __________ | ____ — 是字母返回 true |
isalpha('A') → ____ |
判断是否为字母 |
isdigit(c) |
c — __________ | ____ — 是数字返回 true |
isdigit('5') → ____ |
判断是否为数字 |
islower(c) |
c — __________ | ____ — 是小写字母返回 true |
islower('a') → ____ |
判断是否为小写 |
isupper(c) |
c — __________ | ____ — 是大写字母返回 true |
isupper('A') → ____ |
判断是否为大写 |
四、字符转换函数（头文件：______）
| 函数 | 参数 | 返回值 | 示例 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
tolower(c) |
c — __________ | ____ — 对应的小写字母 ASCII 码 | tolower('A') → ___ |
大写转小写 |
toupper(c) |
c — __________ | ____ — 对应的大写字母 ASCII 码 | toupper('a') → ___ |
小写转大写 |
课堂编程题
课堂1：三点中最近的一对【适中】
题目描述： 输入平面上三个点的坐标，求三对点之间的最短距离，结果保留两位小数。要求使用 sqrt、pow 和 min。
输入格式： 输入六个实数，依次表示三个点的横坐标和纵坐标。
输出格式： 输出最短距离，保留两位小数。
数据范围： 每个坐标的绝对值不超过 1000。
输入样例：
0 0 3 4 0 2
输出样例：
2.00
解题思路： 用勾股定理分别求出三段距离，再用 min 取最小值。
易错提醒： sqrt 返回浮点数；格式化输出需要包含 <iomanip>。
课堂2：整理三个数【适中】
题目描述： 输入三个整数，第一行输出最大值和最小值；再使用 swap 将三个变量调整为升序，第二行输出调整结果。
输入格式： 输入三个整数。
输出格式： 第一行输出最大值和最小值；第二行输出升序结果。
数据范围： -10^9≤a,b,c≤10^9。
输入样例：
8 2 5
输出样例：
8 2
2 5 8
解题思路： 用嵌套的 max、min 求最值；再进行三次相邻比较，需要时调用 swap。
易错提醒： swap 的参数必须是两个变量，不能传入 a+b 这样的表达式。
课堂3：去掉最高分和最低分【适中】
题目描述： 输入若干个评委分数，去掉一个最高分和一个最低分，输出剩余分数之和。不得使用排序。
输入格式： 第一行输入评委人数；第二行输入所有评委给出的分数。
输出格式： 输出剩余分数之和。
数据范围： 3≤n≤100，分数为 0～100。
输入样例：
5
9 7 10 8 6
输出样例：
24
解题思路： 遍历时同时计算总分、最高分和最低分，最后用总分减去两个极值。
易错提醒： 最高分和最低分要用第一个合法分数初始化；即使最高分重复，也只去掉一个。
课堂4：字符身份证【适中】
题目描述： 输入一个可见字符。若为字母，输出 LETTER 和相反大小写的字符；若为数字，输出 DIGIT；否则输出 OTHER。
输入格式： 一个可见字符。
输出格式： 按题目要求输出。
数据范围： 标准 ASCII 可见字符。
输入样例：
G
输出样例：
LETTER g
解题思路： 用 isalpha、isdigit 分类，用 islower 或 isupper 判断大小写，再调用 toupper 或 tolower 转换。
易错提醒： tolower 和 toupper 返回的是字符编码，输出字符时应转换为 char。
课后作业
请完成本课对应的课后作业，见编程题文件。