工程問題C++語言求解（原書第3版）

Engineering Problem Solving with C++, 3e
出版者的話
譯者序
前言
第1章　 計算與工程問題求解導論 1
1.1　 歷史回顧 1
1.2　 現(xiàn)代工程成就 3
1.3　 計算機系統(tǒng) 6
1.3.1　 計算機硬件 6
1.3.2　 計算機軟件 6
1.4　 數(shù)據(jù)表示與存儲 9
1.4.1　 數(shù)制 10
1.4.2　 數(shù)據(jù)類型與存儲 14
1.5　 解決工程問題的方法論 16
本章小結 18
習題 19
第2章　 簡單的C++程序 22
工程挑戰(zhàn)：汽車性能 22
2.1　 程序結構 22
2.2　 常量和變量 25
2.2.1　 科學記數(shù)法 27
2.2.2　 數(shù)值數(shù)據(jù)類型 27
2.2.3　 布爾數(shù)據(jù)類型 28
2.2.4　 字符數(shù)據(jù)類型 29
2.2.5　 字符串數(shù)據(jù) 30
2.2.6　 符號常量 31
2.3　 C++類 31
2.3.1　 類聲明 32
2.3.2　 類實現(xiàn) 32
2.4　 C++操作符 34
2.4.1　 賦值操作符 34
2.4.2　 算術操作符 36
2.4.3　 操作符的優(yōu)先級 38
2.4.4　 上溢和下溢 40
2.4.5　 自增和自減操作符 40
2.4.6　 縮寫賦值操作符 41
2.5　 標準輸入和輸出 42
2.5.1　 cout對象 42
2.5.2　 流對象 43
2.5.3　 操縱符 44
2.5.4　 cin對象 46
2.6　 使用IDE構建C++解決方案：NetBeans 48
2.7　 包含在C++標準庫中的基本函數(shù) 55
2.7.1　 基本的數(shù)學函數(shù) 55
2.7.2　 三角函數(shù) 56
*2.7.3　 雙曲函數(shù) 57
2.7.4　 字符函數(shù) 58
2.8　 解決應用問題：速率計算 59
2.9　 系統(tǒng)限制 61
本章小結 62
習題 65
第3章　控制結構：選擇 68
工程挑戰(zhàn)：全球變化 68
3.1　 算法設計 68
3.2　 結構化編程 69
3.2.1　 偽代碼 70
3.2.2　 可選方案的評估 71
3.3　 條件表達式 71
3.3.1　 關系操作符 71
3.3.2　 邏輯操作符 72
3.3.3　 優(yōu)先級和結合性 74
3.4　 選擇語句：if語句 74
3.4.1　 簡單的if語句 75
3.4.2　 if/else語句 76
3.5　 數(shù)值方法：線性插值 79
3.6　 解決應用問題：海水的冰點 81
3.7　 選擇語句：switch語句 85
3.8　 使用IDE構建C++解決方案：NetBeans 87
3.9　 為自定義數(shù)據(jù)類型定義操作符 93
本章小結 97
習題 98
第4章　控制結構：循環(huán) 101
工程挑戰(zhàn)：數(shù)據(jù)收集 101
4.1　 算法設計 101
4.2　 循環(huán)結構 102
4.2.1　 while循環(huán) 102
4.2.2　 do/while循環(huán) 105
4.2.3　 for循環(huán) 107
4.3　 解決應用問題：GPS 110
4.4　 break和continue語句 114
4.5　 結構化輸入循環(huán) 114
4.5.1　 計數(shù)器控制循環(huán) 114
4.5.2　 標志控制循環(huán) 116
4.5.3　 數(shù)據(jù)終止循環(huán) 117
4.6　 解決應用問題：氣象氣球 118
4.7　 使用IDE構建C++解決方案：Microsoft Visual C++ 122
本章小結 128
習題 129
第5章　使用數(shù)據(jù)文件 132
工程挑戰(zhàn)：天氣預報 132
5.1　 定義文件流 132
5.1.1　 流的類層次 132
5.1.2　 ifstream類 134
5.1.3　 ofstream類 135
5.2　 讀取數(shù)據(jù)文件 137
5.2.1　 指定記錄的數(shù)目 137
5.2.2　 標志信號 139
5.2.3　 文件結束 141
5.3　 生成數(shù)據(jù)文件 143
5.4　 解決應用問題：數(shù)據(jù)過濾器——修改HTML文件 145
5.5　 錯誤檢查 148
*5.6　 數(shù)值方法：線性建模 154
*5.7　 解決應用問題：臭氧測量 156
本章小結 160
習題 162
第6章　使用函數(shù)進行模塊化編程 166
工程挑戰(zhàn)：仿真 166
6.1　 模塊化 166
6.2　 自定義函數(shù) 168
6.2.1　 函數(shù)定義 171
6.2.2　 函數(shù)原型 175
6.3　 參數(shù)傳遞 177
6.3.1　 值傳遞 177
6.3.2　 引用傳遞 179
6.3.3　 存儲類型和作用域 183
6.4　 解決應用問題：計算重心 185
6.5　 隨機數(shù) 188
6.5.1　 整數(shù)序列 188
6.5.2　 浮點序列 192
6.6　 解決應用問題：儀器可靠性 192
6.7　 定義類方法 198
6.7.1　 公共接口 198
6.7.2　 訪問方法 199
6.7.3　 修改方法 200
6.8　 解決應用問題：復合材料設計 204
*6.9　 數(shù)值方法：多項式的根 208
6.9.1　 多項式的根 209
6.9.2　 增量搜索方法 211
*6.10　 解決應用問題：系統(tǒng)穩(wěn)定性 211
*6.11　 數(shù)值方法：積分 219
本章小結 222
習題 224
第7章　 一維數(shù)組 229
工程挑戰(zhàn)：海嘯預警系統(tǒng) 229
7.1　 數(shù)組 229
7.1.1　 定義和初始化 230
7.1.2　 偽代碼 231
7.1.3　 計算與輸出 235
7.1.4　 函數(shù)參數(shù) 238
7.2　 解決應用問題：颶風等級 241
7.3　 統(tǒng)計表征數(shù) 245
7.3.1　 簡單分析 246
7.3.2　 方差和標準差 247
7.3.3　 自定義頭文件 249
7.4　 解決應用問題：語音信號分析 250
7.5　 排序和搜索算法 254
7.5.1　 選擇排序 254
7.5.2　 搜索算法 256
7.5.3　 無序列表 256
7.5.4　 有序列表 257
7.6　 解決應用問題：海嘯預警系統(tǒng) 258
7.7　 字符串 263
7.7.1　 C風格字符串定義和I/O 263
7.7.2　 字符串函數(shù) 265
7.8　 string類 266
7.9　 vector類 267
7.10　 解決應用問題：概率計算 270
本章小結 280
習題 281
第8章　二維數(shù)組 285
工程挑戰(zhàn)：地形導航 285
8.1　 二維數(shù)組 285
8.1.1　 聲明和初始化 286
8.1.2　 計算與輸出 290
8.1.3　 函數(shù)參數(shù) 292
8.2　 解決應用問題：地形導航 297
8.3　 二維數(shù)組和vector類 300
8.4　 矩陣 303
8.4.1　 行列式 304
8.4.2　 轉置 304
8.4.3　 矩陣加法和減法 305
8.4.4　 矩陣乘法 305
8.5　 數(shù)值方法：解聯(lián)立方程 307
8.5.1　 圖形分析 307
8.5.2　 高斯消元法 309
8.6　 解決應用問題：電路分析 311
8.7　 高維數(shù)組 316
本章小結 317
習題 318
第9章　指針 322
工程挑戰(zhàn)：天氣模式 322
9.1　 地址與指針 322
9.1.1　 地址操作符 323
9.1.2　 指針的分派 324
9.1.3　 指針的算術 326
9.2　 指向數(shù)組元素的指針 329
9.2.1　 一維數(shù)組 329
9.2.2　 字符串 331
9.2.3　 指針作為函數(shù)參數(shù) 332
9.3　 解決應用問題：厄爾尼諾南方濤動數(shù)據(jù) 336
9.4　 動態(tài)內存分配 338
9.4.1　 new操作符 338
9.4.2　 動態(tài)分配數(shù)組 339
9.4.3　 delete操作符 339
9.5　 解決應用問題：地震監(jiān)測 340
9.6　 使用new和delete的常見錯誤 345
9.7　 鏈式數(shù)據(jù)結構 346
9.7.1　 鏈表 346
9.7.2　 棧 348
9.7.3　 隊列 348
9.8　 C++標準模板庫 349
9.8.1　 list類 349
9.8.2　 stack類 350
9.8.3　 queue類 352
9.9　 解決應用問題：文本文件的索引 353
本章小結 357
習題 358
第10章　高級主題 361
工程挑戰(zhàn)：人工智能 361
10.1　 泛型編程 361
10.2　 數(shù)據(jù)抽象 365
10.2.1　 操作符重載 365
10.2.2　 像素類 365
10.2.3　 算術操作符 367
10.2.4　 友元函數(shù) 371
10.2.5　 驗證對象 374
10.2.6　 按位操作符 378
10.3　 解決應用問題：彩色圖像處理 380
10.4　 遞歸 385
10.4.1　 階乘函數(shù) 385
10.4.2　 斐波納契序列 387
10.4.3　 BinaryTree類 388
10.5　 類模板 396
10.6　 繼承 401
10.6.1　 Rectangle類 401
10.6.2　 Square類 404
10.6.3　 Cube類 406
10.7　 虛方法 409
10.8　 解決應用問題：可重復的囚徒困境 411
本章小結 418
習題 419
附錄A　C++標準庫 422
附錄B　ASCII字符編碼 430
附錄C　 使用MATLAB從ASCII文件中繪制數(shù)據(jù)點 434
附錄D　練習答案 437
附錄E　參考文獻 445