GESP編程能力等級認證一本通 (C++ 二級)

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（初級）》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。

周祖松，NOI 金牌教師，重慶市育才中學信息學競賽總教練，重慶市基礎教育教研項目評審專家庫成員。指導學生參加全國青少年信息學奧林匹克競賽（NOI），其中 8 人榮獲金牌，7 人進入國家集訓隊；指導學生參加全國青少年信息學奧林匹克聯賽（NOIP），其中 100 多人獲一等獎。

第 1章　多組輸入數據的處理　001

1.1　單組輸入數據和多組輸入數據　001

1.2　多組輸入數據的3種輸入方式　002

1.3　案例1：a+b問題（第 1種輸入方式）　002

1.4　案例2：a+b問題（第 2種輸入方式）　003

1.5　案例3：a+b問題（第3種輸入方式）　004

1.6　練習1：閏年的判斷（第 1種輸入方式）　005

1.7　練習2：水仙花數（第 2種輸入方式）　006

1.8　練習3：時間規劃（第3種輸入方式）　007

1.9　基礎知識練習（GESP真題）　008

第 2章　數列問題及遞推　011

2.1　數列及廣義上的數列　011

2.2　用程序實現數列的遞推　011

2.3　案例1：求數列1, 2, 4, 7, 11, …的第n項　012

2.4　案例2：兔子問題與Fibonacci數列　013

2.5　案例3：走臺階問題　015

2.6　練習1：求數列1, 2, 2, 3, 3, 3, …的第n項　017

2.7　練習2：小楊做題（GESP真題）　018

2.8　練習3：吃糖果（每天吃1顆、2顆或3顆）　019

2.9　基礎知識練習（GESP真題）　021

第3章　循環的嵌套—二重循環　023

3.1　從九九乘法表說起　023

3.2　循環的嵌套　023

3.3　案例1：累計相加（GESP真題）　024

3.4　流程圖的規範表示　026

3.5　案例2：小楊的H字矩陣（GESP真題）　027

3.6　案例3：求多個正整數的位數　028

3.7　練習1：求1n+2n+3n+…+an　029

3.8　練習2：求多個班級的總分　030

3.9　練習3：統計幸運數個數　031

3.10　基礎知識練習（GESP真題）　032

第4章　程序控制結構綜合應用　038

4.1　程序控制結構的並列和嵌套　038

4.2　三重及多重循環　039

4.3　案例1：篩選質數（GESP真題）　039

4.4　案例2：乘法問題（GESP真題）　041

4.5　案例3：輸出全部質因數　042

4.6　練習1：判定多個數是否為質數　043

4.7　練習2：數位和最大值（GESP真題）　045

4.8　練習3：美麗數字（GESP真題）　046

4.9　基礎知識練習（GESP真題）　047

第5章　特殊的數及增長很快的數　059

5.1　特殊的數　059

5.2　增長很快的數　059

5.3　案例1：數字黑洞（GESP真題）　060

5.4　案例2：自冪數判斷（GESP真題）　061

5.5　案例3：輸出1～n的階乘　063

5.6　練習1：雷劈數　064

5.7　練習2：連號的數　065

5.8　練習3：交替乘法　066

5.9　基礎知識練習（GESP真題）　067

第6章　一維和二維數表　072

6.1　從楊輝三角說起　072

6.2　一維數表和數列　072

6.3　二維數表—矩陣　073

6.4　案例1：一維1, 2, 3, 2, 3, 4　073

6.5　案例2：二維1, 2, 3, 2, 3, 4　075

6.6　案例3：等差矩陣（GESP真題）　077

6.7　練習1：數表1, 2, 2, 4, 4, 4, 4　077

6.8　練習2：求n×m個數的和　079

6.9　練習3：輸出數字圖案　080

6.10　基礎知識練習（GESP真題）　082

第7章　輸出有規律的字符圖形　086

7.1　字符圖形的規律及實現方法　086

7.2　案例1：輸出星號三角形（實心）　090

7.3　案例2：小楊的X字矩陣（GESP真題）　091

7.4　案例3：小楊的日字矩陣（GESP真題）　092

7.5　練習1：輸出星號三角形（空心）　094

7.6　練習2：小楊的N字矩陣（GESP真題）　095

7.7　練習3：輸出字符圖形Y　096

7.8　基礎知識練習（GESP真題）　097

第8章　枚舉算法基礎　103

8.1　枚舉算法的思想　103

8.2　枚舉算法的實現要點　104

8.3　案例1：n個蘋果放入3個不同的盤子　105

8.4　案例2：n個蘋果分成3堆　106

8.5　案例3：百雞問題（GESP真題）　107

8.6　練習1：求和（GESP真題）　108

8.7　練習2：數三角形（GESP真題）　109

8.8　練習3：冪和數（GESP真題）　110

8.9　基礎知識練習（GESP真題）　111

第9章　非數值型數據—字符和字符串　117

9.1　字符和字符串　117

9.2　ASCII編碼　118

9.3　字符型變量和字符型常量　119

9.4　字符串常量　120

9.5　字符和字符串的輸入/輸出　121

9.6　案例1：字母轉整數　122

9.7　案例2：統計字符串中各類字符的個數　123

9.8　案例3：畫正方形（GESP真題）　124

9.9　練習1：提取整數並判斷是否為質數　125

9.10　練習2：數字之和　126

9.11　練習3：畫三角形（GESP真題）　127

9.12　基礎知識練習（GESP真題）　128

第 10章　字符型數據綜合應用　133

10.1　字符轉換　133

10.2　字符編碼　133

10.3　案例1：字母後移4位轉換　133

10.4　通過取余運算構成像鐘表一樣的環狀序列　135

10.5　案例2：簡單的字符串解密　136

10.6　案例3：字符串編碼　137

10.7　練習1：簡單的字符串加密　138

10.8　練習2：計算單詞的得分　139

10.9　練習3：字符串解碼　140

10.10　基礎知識練習（GESP真題）　141

第 11章　調用系統函數求解問題　143

11.1　數學裏的函數和C++語言中的函數　143

11.2　平方和平方根、立方和立方根　143

11.3　冪運算及pow函數　145

11.4　常用的數學函數及相關的數學知識　145

11.5　其他常用的系統函數　146

11.6　案例1：求正方形的邊長和圓的直徑　146

11.7　案例2：勾股數（GESP真題）　147

11.8　案例3：平方之和（GESP真題）　149

11.9　練習1：求正方體的邊長和圓球的直徑　150

11.10　練習2：尋找數字（GESP真題）　151

11.11　練習3：平方根和立方根的差　152

11.12　基礎知識練習（GESP真題）　153

第 12章　函數定義及調用　155

12.1　函數的分類　155

12.2　案例1：求兩個數的最大值（函數實現）　155

12.3　函數的定義及調用　156

12.4　函數參數　157

12.5　函數聲明及函數的原型　158

12.6　案例2：判定質數（函數實現）　159

12.7　案例3：求正整數各位數字和（函數實現）　160

12.8　練習1：求兩個數的和（函數實現）　160

12.9　練習2：判定閏年（函數實現）　161

12.10　練習3：求正整數的位數（函數實現）　162

12.11　基礎知識練習（GESP真題）　163

第 13章　日期和時間的處理　165

13.1　日期和時間處理基礎知識　165

13.2　案例1：一年中的第幾天　167

13.3　案例2：判斷日期是否合法　168

13.4　案例3：時間跨越（GESP真題）　169

13.5　練習1：一年中的第幾秒　171

13.6　練習2：比較兩個日期的大小　172

13.7　練習3：今天是星期幾　173

13.8　基礎知識練習（GESP真題）　174

第 14章　函數及程序控制結構綜合應用　175

14.1　通過函數設計簡化程序控制結構　175

14.2　案例1：質數日期　175

14.3　案例2：計數（GESP真題）　177

14.4　案例3：一輩子的第幾天　178

14.5　練習1：求平面上三角形的面積　180

14.6　練習2：求一個整數的回文數步數　181

14.7　練習3：自冪數判斷（函數實現）　183

14.8　基礎知識練習（GESP真題）　184

第 15章　程序設計題目與測試數據設計　187

15.1　程序設計題目的在線評測原理　187

15.2　隨機數函數　188

15.3　在線程序設計題目的設計　188

15.4　案例：求p/q　189

15.5　基礎知識練習（GESP真題）　191

附錄A　本書配套資源使用指南　193

附錄B　基礎知識練習答案　194

參考文獻　199