1. 版权声明：本书的官方、完整习题答案通常由出版社或作者持有，并未完全公开，以下内容是基于该书知识点和常见习题整理的思路解析、代码示例和参考答案，旨在帮助您学习和理解，不能替代您自己的思考和练习。
2. 版本差异：不同版本的教材，章节顺序和习题可能略有不同，请根据您手中的具体版本进行参考。
3. 学习目的：学习编程的关键在于理解原理、动手实践，直接复制粘贴答案对编程能力的提升帮助有限，建议您先自己尝试编写，遇到困难时再参考这里的思路。

关键知识点总结

在开始解答习题前,我们先快速回顾一下钱能老师《C++程序设计教程》中的核心知识点，这些是解决大多数习题的基础。

C++基础语法

• 数据类型：int, float, double, char, bool，以及它们的修饰符（如 long, short, unsigned）。
• 变量与常量：变量的定义、初始化、作用域，常量使用 const 关键字或 #define 宏定义。
• 运算符：
  • 算术运算符：, , , ,
  • 关系运算符：>, <, >=, <=, ,
  • 逻辑运算符：&&, ,
  • 位运算符：&, , ^, , <<, >>
  • 赋值运算符：, , 等
  • 其他：sizeof, (三元运算符)
• 输入输出：std::cin 和 std::cout，配合 >> 和 << 运算符。

流程控制

• 顺序结构：代码从上到下顺序执行。
• 选择结构：
  • if-else 语句
  • switch-case 语句
• 循环结构：
  • for 循环
  • while 循环
  • do-while 循环
  • break 和 continue 的使用

函数

• 函数定义：返回类型 函数名(参数列表) { 函数体 }
• 函数声明：返回类型 函数名(参数列表);
• 参数传递：
  • 值传递：默认方式，函数内部修改不影响外部变量。
  • 引用传递：使用 & 符号，函数内部修改会直接影响外部变量。
  • 指针传递：传递变量的地址，功能上类似引用传递。
• 函数重载：在同一作用域内，可以定义多个同名函数，只要它们的参数列表（参数个数或类型）不同。

数组与字符串

• 一维数组：定义、初始化、访问（通过下标）。
• 多维数组：特别是二维数组，常用于表示矩阵。
• 字符串：
  • C风格字符串：字符数组，以 '\0' 使用 strcpy, strlen, strcmp 等函数（需包含 <cstring>）。
  • C++标准库字符串：std::string 类，更安全、易用，推荐使用。

指针

• 指针的定义： 符号，用于声明指针变量，存放内存地址。
• 取地址符：& 符号，用于获取变量的地址。
• 指针运算： (解引用/间接寻址)，, 等。
• 指针与数组：数组名在大多数情况下会“退化”为其首元素的地址，因此可以通过指针遍历数组。
• 指针与函数：通过指针或引用，可以让函数操作外部变量或动态分配的内存。

结构体与联合体

• 结构体 (struct)：将不同类型的数据组合成一个整体，通过 访问成员，通过指针访问成员用 ->。
• 联合体 (union)：所有成员共享同一块内存空间，同一时间只能存储一个成员的值。

类与对象 (面向对象编程的核心)

• 类 (class)：自定义的数据类型，包含数据成员（属性）和成员函数（方法）。
• 对象 (object)：类的实例。
• 访问修饰符：
  • public：任何地方都可以访问。
  • private：只能在类内部访问（默认）。
  • protected：在类内部和派生类中可以访问。
• 构造函数：在创建对象时自动调用，用于初始化对象，没有返回值。
• 析构函数：在对象生命周期结束时自动调用，用于清理资源（如释放内存），函数名为 ~类名()。
• this 指针：指向当前对象的指针。

动态内存分配

• new：在堆上分配内存，返回指向该内存的指针。
• delete：释放由 new 分配的内存。
• new[] 和 delete[]：用于分配和释放数组。

习题答案与解析（示例）

这里选取一些教材中典型的、有代表性的章节和习题进行解析。

示例1：第3章 - 函数与程序结构

编写一个函数,判断一个整数是否为素数（质数），并在 main 函数中调用它测试从 1 到 100 的所有素数。

思路解析：

1. 素数定义：一个大于1的自然数，除了1和它自身以外不再有其他因数。
2. 函数设计：
   • 函数名：isPrime
   • 参数：一个整数 int num。
   • 返回值：如果是素数，返回 true（或 1）；否则返回 false（或 0），使用 bool 类型更符合 C++ 风格。
   • 逻辑：
     • 处理特殊情况：小于等于1的数不是素数。
     • 从 2 开始，到 num-1（或更优化的 sqrt(num)）进行遍历，检查是否有能整除 num 的数。
     • 如果找到任何一个因数,立即返回 false。
     • 如果遍历结束都没有找到因数,则返回 true。
3. main 函数：
   • 使用一个 for 循环遍历 1 到 100。
   • 在循环内,对每个数字调用 isPrime 函数。
   • 根据返回值,如果是 true，则输出该数字。

参考代码：

#include <iostream>
#include <cmath> // 为了使用 sqrt 函数进行优化
// 函数声明
bool isPrime(int num);
int main() {
    std::cout << "1到100之间的素数有：" << std::endl;
    for (int i = 1; i <= 100; ++i) {
        if (isPrime(i)) {
            std::cout << i << " ";
        }
    }
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}
// 函数定义：判断一个数是否为素数
bool isPrime(int num) {
    // 小于等于1的数不是素数
    if (num <= 1) {
        return false;
    }
    // 2是唯一的偶素数
    if (num == 2) {
        return true;
    }
    // 排除所有偶数
    if (num % 2 == 0) {
        return false;
    }
    // 从3开始，到sqrt(num)，步长为2，检查是否有因数
    for (int i = 3; i <= sqrt(num); i += 2) {
        if (num % i == 0) {
            return false; // 如果有因数，则不是素数
        }
    }
    // 如果没有找到因数，则是素数
    return true;
}

示例2：第5章 - 数组与字符串

有一个已按升序排序的整型数组,现输入一个整数，将其插入到数组中，并保持数组仍为升序。

思路解析：

1. 输入数据：首先需要一个已经排序的数组，int arr[10] = {1, 3, 5, 7, 9};，还需要知道当前数组中已有多少个有效元素（count = 5），以及要插入的数字 insertNum。
2. 查找插入位置：遍历数组，找到第一个大于 insertNum 的元素的位置，这个位置就是 insertNum 应该插入的位置，如果所有元素都小于 insertNum，则插入到数组末尾。
3. 元素后移：从找到的插入位置开始，将后面的所有元素都向后移动一位，为新元素腾出空间，注意：必须从数组末尾开始向后移动，否则会覆盖掉未移动的元素。
4. 插入元素：将 insertNum 放入腾出的空位。
5. 更新计数：数组中的有效元素数量 count 需要加 1。

参考代码：

#include <iostream>
int main() {
    int arr[10] = {1, 3, 5, 7, 9};
    int count = 5; // 当前数组中的元素个数
    int insertNum;
    std::cout << "原始数组: ";
    for (int i = 0; i < count; ++i) {
        std::cout << arr[i] << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    std::cout << "请输入要插入的整数: ";
    std::cin >> insertNum;
    // 1. 查找插入位置
    int insertPos = 0;
    while (insertPos < count && arr[insertPos] < insertNum) {
        insertPos++;
    }
    // 循环结束后，insertPos 就是要插入的位置
    // 2. 元素后移
    // 从最后一个元素开始，向后移动一位
    for (int i = count; i > insertPos; --i) {
        arr[i] = arr[i - 1];
    }
    // 3. 插入元素
    arr[insertPos] = insertNum;
    // 4. 更新计数
    count++;
    std::cout << "插入后的数组: ";
    for (int i = 0; i < count; ++i) {
        std::cout << arr[i] << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}

示例3：第7章 - 类与对象

设计一个 Student 类，包含姓名（name）、学号（id）和成绩（score）三个私有数据成员，要求提供构造函数、设置和获取这些成员信息的公有函数，以及一个用于显示学生信息的 display 函数。

思路解析：

1. 定义类 Student：
   • 私有数据成员：std::string name, std::string id, double score。
   • 公有成员函数：
     • 构造函数：Student(std::string n, std::string i, double s)，用于初始化对象。
     • 设置函数 (Setter)：setName, setId, setScore。
     • 获取函数 (Getter)：getName, getId, getScore。
     • 显示函数：display，使用 std::cout 打印所有信息。
2. 实现成员函数：在类定义外部实现这些函数，需要使用 作用域解析符。
3. main 函数测试：
   • 创建一个 Student 对象，使用构造函数初始化。
   • 调用 display 函数显示信息。
   • 调用 setScore 修改成绩。
   • 再次调用 display 函数，验证修改是否成功。

参考代码：

#include <iostream>
#include <string>
// Student类的定义
class Student {
private: // 私有成员，外部无法直接访问
    std::string name;
    std::string id;
    double score;
public: // 公有成员，外部可以访问
    // 构造函数
    Student(std::string n, std::string i, double s) {
        name = n;
        id = i;
        score = s;
        std::cout << "学生 " << name << " 的信息已创建。" << std::endl;
    }
    // 设置函数
    void setName(std::string n) { name = n; }
    void setId(std::string i) { id = i; }
    void setScore(double s) { score = s; }
    // 获取函数
    std::string getName() { return name; }
    std::string getId() { return id; }
    double getScore() { return score; }
    // 显示信息函数
    void display() {
        std::cout << "--- 学生信息 ---" << std::endl;
        std::cout << "姓名: " << name << std::endl;
        std::cout << "学号: " << id << std::endl;
        std::cout << "成绩: " << score << std::endl;
        std::cout << "----------------" << std::endl;
    }
};
int main() {
    // 创建一个Student对象，调用构造函数
    Student stu1("张三", "2025001", 95.5);
    // 调用display函数显示初始信息
    stu1.display();
    // 修改学生成绩
    std::cout << "将张三的成绩修改为 98.0..." << std::endl;
    stu1.setScore(98.0);
    // 再次调用display函数，查看修改后的信息
    stu1.display();
    return 0;
}

学习建议

1. 动手敲代码：不要只看不练，将书上的例子和这里的解析代码都自己亲手敲一遍，观察运行结果。
2. 理解优于记忆：理解每个语法点背后的设计思想（比如为什么要有引用？为什么要有类？），比死记硬背语法重要得多。
3. 调试是关键技能：学会使用编译器的错误提示信息，并学会使用调试器（GDB, VS Debugger 等）单步跟踪程序，观察变量变化，这是排查问题的最快方法。
4. 多思考“为什么”：
   • 这个函数为什么用引用传递而不是值传递？
   • 这个循环为什么用 for 而不是 while？
   • 这个成员变量为什么是 private 的？
5. 善用工具：一个好的 IDE（如 Visual Studio, VS Code, CLion）能极大地提高你的开发效率。

希望这份详细的总结和示例能对您的学习有所帮助！祝您学习顺利！