GESP編程能力等級認證一本通 （C++ 一級）

王桂平，計算機科學與技術專業博士、副教授、碩導。從 2003 年開始從事大學生程

序設計競賽指導工作，帶隊參加過浙江省、重慶市、四川省、廣東省大學生程序設計大賽，以及中國大學生程序設計大賽、國際大學生程序設計大賽、中國高校計算機大賽——團體程序設計天梯賽、藍橋杯大賽等各類程序與算法設計類賽事，指導的學生獲得國家級獎項 100 余項、省級獎項 1000 余項；主持省部級教學研究項目 5 項（含重大項目 1 項），主持重慶市一流課程 1 門；以第一作者發表教學研究論文近 20 篇；以第一作者發表科學研究論文 30 余篇，其中 SCI 論文 9 篇、EI論文 10 篇，主持省部級科研項目 3 項，主研國家級科研項目 3 項。著有《圖論算法理論、實現及應用》《程序設計方法及算法導引》《C++ 趣味編程及算法入門》《C++ 編程與信息學競賽數學基礎》《信息學競賽教程》等多部圖書；多所中小學兼職信奧教練。

張兵，中國計算機學會 GESP&PTA 自由度服務中心負責人、重慶大學繼續教育學院

家校社中心主任、“傲夢少年”聯盟負責人。

在編程教育與信奧教育、青少年人工智能、青少年多元化成長路徑、醫工融合等領域均有深入研究。此外，還主導並參與了 1 項重慶市技術創新與應用示範項目、1 項重慶市科技型企業技術創新與應用發展專項項目。

王延平，中國計算機學會 GESP 編程能力等級認證組委會主席以及中國計算機學會 PTA 編程師資認證組委會創始主席。具備十余年編程與信息學教學經驗，並擁有多

年 GESP、CSP-J/S 培訓經歷。多次參與中國電子學會、中國軟件行業協會等機構組

織的等級考試、競賽的命題及閱卷工作，對GESP 有著深刻的理解和獨特的見解。

第 1章 初識C++編程 001

1.1 程序及編程語言 001

1.2 認識鍵盤 002

1.3 鍵盤上的字母為什麼不按順序排列 002

1.4 如何練習打字 003

1.5 程序的編寫、編譯和運行 004

1.6 案例1：Hello World! 005

1.7 案例2：輸出大小寫字母、計算數學式子 006

1.8 案例3：輸出由加號組成的菱形 007

1.9 練習1：求兩門課程成績總分（1） 008

1.10 練習2：還剩多少錢（1） 008

1.11 練習3：輸出星號長方形 009

1.12 C和C++語言的發展及版本變遷 009

1.13 基礎知識練習（GESP真題） 010

第 2章 數據的存儲——變量 012

2.1 計算機裏的重要部件——CPU、硬盤和內存 012

2.2 變量的由來——變量就是用來存儲數據的 012

2.3 常量和變量 014

2.4 數據類型 014

2.5 案例1：求兩門課程成績總分（2） 014

2.6 案例2：求數學成績（1） 016

2.7 案例3：求兩年後的年齡 016

2.8 練習1：凈勝球（1） 017

2.9 練習2：求女生人數 018

2.10 練習3：求身高 018

2.11 計算機小知識：度量存儲空間大小的單位 019

2.12 基礎知識練習（GESP真題） 020

第3章 數據的輸入——輸入語句 022

3.1 有輸入也有輸出才更有意義 022

3.2 編程解題的步驟 022

3.3 案例1：求兩門課程成績總分（3） 023

3.4 案例2：求數學成績（2） 024

3.5 案例3：交換兩個變量的值 025

3.6 練習1：凈勝球（2） 027

3.7 練習2：有多少同學不上延時課 028

3.8 練習3：還剩多少錢（2） 029

3.9 基礎知識練習（GESP真題） 030

第4章 數據的運算——算術運算 033

4.1 加、減、乘、除之外還有取余 033

4.2 算術運算符和算術表達式 034

4.3 案例1：小楊買書（GESP真題） 034

4.4 案例2：休息時間（GESP真題） 035

4.5 案例3：小楊的考試（GESP真題） 037

4.6 練習1：小楊購物（GESP真題） 038

4.7 練習2：時間規劃（GESP真題） 039

4.8 練習3：1～n有多少個3的倍數（除法） 040

4.9 基礎知識練習（GESP真題） 041

第5章 浮點型數據和字符型數據 045

5.1 浮點型數據 045

5.2 字符型數據 045

5.3 圓的周長及圓周率 046

5.4 案例1：求圓的周長和面積 047

5.5 案例2： 3件八五折 048

5.6 案例3：輸出字符菱形 049

5.7 練習1：求陰影部分的面積 050

5.8 練習2：小寫字母變大寫字母 051

5.9 練習3：輸出後面第4個字母 051

5.10 拓展閱讀：基本的數據類型 052

5.11 自動類型轉換和強制類型轉換 053

5.12 基礎知識練習（GESP真題） 053

第6章 程序控制結構及順序結構 056

6.1 吃午餐的流程 056

6.2 算法就是求解問題的步驟 057

6.3 3種基本的程序控制結構 057

6.4 流程圖的規範表示 057

6.5 案例1：體質指數計算 058

6.6 案例2：攝氏溫度轉華氏溫度 059

6.7 案例3：分蘋果 060

6.8 練習1：順流而下和逆流而上 061

6.9 練習2：角度和弧度的轉換 062

6.10 練習3：預測孩子身高 063

6.11 計算機小知識： 3種基本的程序控制結構 064

6.12 基礎知識練習（GESP真題） 064

第7章 分支結構——if語句 065

7.1 學會比較和判斷 065

7.2 實現判斷的if語句 065

7.3 案例1：求4個分數的最高分 066

7.4 向上取整和向下取整 067

7.5 案例2：計算郵資（GESP真題） 068

7.6 案例3：買文具（GESP真題） 069

7.7 語句塊、逗號表達式 071

7.8 條件運算符與條件表達式 071

7.9 練習1：當天的第幾秒（GESP真題） 072

7.10 練習2：水仙花數（GESP真題） 073

7.11 練習3：溫度轉換（GESP真題） 074

7.12 C++語言中的關鍵字 075

7.13 基礎知識練習（GESP真題） 076

第8章 關系表達式和邏輯表達式 078

8.1 條件是怎麼形成的 078

8.2 關系運算符和關系表達式 078

8.3 邏輯運算符和邏輯表達式 079

8.4 邏輯“與”和邏輯“或”的例子 079

8.5 布爾（bool）型數據 080

8.6 案例1：大月還是小月 081

8.7 案例2：閏年的判斷 082

8.8 案例3：大小寫字母轉換 083

8.9 練習1：工作日還是周末 084

8.10 練習2：平年的判斷 085

8.11 練習3：圖書館裏的老鼠（GESP真題） 086

8.12 基礎知識練習（GESP真題） 087

第9章 多分支和switch語句 090

9.1 分支結構的嵌套——多分支結構 090

9.2 案例1：VIP顧客等級（1） 091

9.3 案例2：每月天數（GESP真題） 093

9.4 switch語句 094

9.5 案例3：VIP顧客等級（2） 095

9.6 練習1：閏年的判斷（多分支實現） 096

9.7 練習2：判斷是幾位數 098

9.8 練習3：簡單的計算器 099

9.9 基礎知識練習（GESP真題） 100

第 10章 循環結構及for循環 102

10.1 生活中的循環 102

10.2 循環結構及for循環 103

10.3 案例1：求a的n次方（for循環） 103

10.4 案例2：求1+3+5+…+(2n 1)（for循環） 105

10.5 案例3：累計相加（GESP真題） 107

10.6 取整與四舍五入 108

10.7 練習1：四舍五入到整十數（GESP真題） 108

10.8 數列及相關問題 109

10.9 在程序中實現數學上的遞推 110

10.10 練習2：輸出等差數列 110

10.11 練習3：輸出等比數列 112

10.12 基礎知識練習（GESP真題） 113

第 11章 while循環和do-while循環 118

11.1 while循環和do-while循環 118

11.2 永真循環、死循環 119

11.3 案例1：求a的n次方（while循環） 120

11.4 案例2：求1+3+5+…+(2n 1)（while循環） 121

11.5 案例3：求一個整數的位數 122

11.6 練習1：折紙 123

11.7 練習2：折半 124

11.8 練習3：求一個整數的各位和 125

11.9 基礎知識練習（GESP真題） 126

第 12章 程序控制結構的嵌套 128

12.1 生活中的嵌套 128

12.2 程序控制結構的嵌套 128

12.3 計數器和累加器 129

12.4 案例1：閏年統計（GESP真題） 129

12.5 案例2：奇數和偶數（GESP真題） 130

12.6 案例3：小明的幸運數（GESP真題） 131

12.7 練習1：閏年求和（GESP真題） 133

12.8 練習2：求奇數的和 134

12.9 練習3：求各位數字的最大值 134

12.10 基礎知識練習（GESP真題） 135

第 13章 break和continue語句 138

13.1 提前結束循環和跳過當前這一輪循環 138

13.2 提前結束循環——break語句 139

13.3 跳過當前這一輪循環——continue語句 140

13.4 案例1：質數的判定（break語句） 140

13.5 狀態變量及應用 142

13.6 案例2：小楊報數（continue語句）（GESP真題） 143

13.7 用break語句退出永真循環 144

13.8 案例3：求一組正整數的和 144

13.9 練習1：第 一個100分 145

13.10 練習2：最小質因數 146

13.11 練習3：求偶數的和 147

13.12 基礎知識練習（GESP真題） 148

第 14章 程序控制結構綜合應用 153

14.1 初識枚舉方法 153

14.2 案例1：找因數（GESP真題） 154

14.3 案例2：長方形面積（GESP真題） 155

14.4 案例3：美麗數字（GESP真題） 156

14.5 練習1：立方數（GESP真題） 157

14.6 練習2：角谷猜想 158

14.7 練習3：回文數的判定 160

14.8 基礎知識練習（GESP真題） 161

第 15章 程序編譯、測試及調試 163

15.1 編譯錯誤和邏輯錯誤 163

15.2 常見的編譯錯誤 163

15.3 常見的邏輯錯誤 165

15.4 程序測試 166

15.5 評測系統反饋的評測結果 167

15.6 程序運行結果不正確該怎麼辦 167

15.7 程序調試 168

15.8 調試步驟和方法 168

15.9 案例：質數的判定（測試和調試） 168

15.10 計算機小知識：bug和debug 171

15.11 基礎知識練習（GESP真題） 171

附錄A Dev-C++使用指南 174

附錄B C語言的輸入輸出函數 178

附錄C 運算符的優先級和結合性 184

附錄D 本書配套資源使用指南 186

附錄E 基礎知識練習答案 189

參考文獻 194