2026年程序設(shè)計挑戰(zhàn)題庫：C++與Python語言實踐C++語言實踐題（共5題，總分25分）第1題（基礎(chǔ)編程題，5分）題目：編寫一個C++函數(shù)，實現(xiàn)將一個字符串中的所有小寫字母轉(zhuǎn)換為大寫字母。函數(shù)原型如下：cppvoidtoUpperCase(std::string&str);要求：1.不能使用標(biāo)準(zhǔn)庫中的`toupper()`函數(shù)。2.示例輸入輸出：-輸入：`"HelloWorld!"`-輸出：`"HELLOWORLD!"`第2題（算法設(shè)計題，6分）題目：給定一個無重復(fù)元素的整數(shù)數(shù)組`nums`和一個目標(biāo)值`target`，請設(shè)計一個C++函數(shù)，找出數(shù)組中和為目標(biāo)值的所有整數(shù)對，并以二維向量形式返回結(jié)果。函數(shù)原型如下：cppstd::vector<std::vector<int>>findPairs(conststd::vector<int>&nums,inttarget);要求：1.時間復(fù)雜度不超過O(n)。2.示例輸入輸出：-輸入：`nums={1,2,3,4,5}`,`target=7`-輸出：`{{2,5},{3,4}}`第3題（面向?qū)ο缶幊填}，6分）題目：設(shè)計一個`Employee`類，包含以下屬性和方法：1.屬性：`name`（字符串）、`salary`（浮點數(shù)）、`department`（字符串）。2.方法：-構(gòu)造函數(shù)：初始化所有屬性。-`displayInfo()`：打印員工信息（格式：`"Name:[name],Salary:[salary],Department:[department]"`）。3.額外要求：-為`salary`屬性添加私有化保護，并提供`setSalary(doublenewSalary)`方法修改其值。測試要求：cppintmain(){Employeeemp("Alice",5000.0,"HR");emp.displayInfo();//輸出：Name:Alice,Salary:5000,Department:HRemp.setSalary(5500.0);emp.displayInfo();//輸出：Name:Alice,Salary:5500,Department:HRreturn0;}第4題（異常處理題，4分）題目：編寫一個C++函數(shù)，用于計算兩個整數(shù)的商。如果除數(shù)為0，則拋出`std::invalid_argument`異常，異常信息為`"Divisionbyzero"`。函數(shù)原型如下：cppintdivide(inta,intb);要求：1.在`main`函數(shù)中調(diào)用該函數(shù)，并捕獲異常，打印異常信息。2.示例代碼：cppinclude<stdexcept>intmain(){try{divide(10,0);}catch(conststd::invalid_argument&e){std::cout<<e.what()<<std::endl;//輸出：Divisionbyzero}return0;}第5題（文件操作題，4分）題目：編寫一個C++程序，讀取當(dāng)前目錄下名為`input.txt`的文件，并將文件內(nèi)容中的所有數(shù)字提取出來，存儲到另一個文件`output.txt`中。文件操作需使用`std::fstream`。要求：1.輸入文件示例：`"Hello123,World456!"`2.輸出文件內(nèi)容：`"123456"`Python語言實踐題（共5題，總分25分）第1題（基礎(chǔ)編程題，4分）題目：編寫一個Python函數(shù)，接收一個字符串列表，返回一個新列表，其中包含所有字符串的長度。函數(shù)原型如下：pythondefstring_lengths(strings):pass要求：1.示例輸入輸出：-輸入：`["hello","world","python"]`-輸出：`[5,5,6]`第2題（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)題，6分）題目：給定一個嵌套列表（例如`[[1,2],[3,4],[5,6]]`），請編寫一個Python函數(shù)，將所有子列表的元素合并到一個扁平列表中。函數(shù)原型如下：pythondefflatten_list(nested_list):pass要求：1.示例輸入輸出：-輸入：`[[1,2],[3,4],[5,6]]`-輸出：`[1,2,3,4,5,6]`第3題（面向?qū)ο缶幊填}，6分）題目：設(shè)計一個`Car`類，包含以下屬性和方法：1.屬性：`make`（字符串）、`model`（字符串）、`year`（整數(shù)）、`odometer`（浮點數(shù)，初始為0）。2.方法：-構(gòu)造函數(shù)：初始化所有屬性。-`drive(distance)`：增加`odometer`的值，并返回新的里程數(shù)。-`get_info()`：返回車輛信息（格式：`"Make:[make],Model:[model],Year:[year],Odometer:[odometer]"`）。測試要求：pythoncar=Car("Toyota","Corolla",2020,10000.0)car.drive(150.0)print(car.get_info())#輸出：Make:Toyota,Model:Corolla,Year:2020,Odometer:10150.0第4題（函數(shù)式編程題，4分）題目：編寫一個Python函數(shù)，接收一個整數(shù)列表，返回一個新列表，其中包含所有偶數(shù)的平方。函數(shù)原型如下：pythondefeven_square(numbers):pass要求：1.使用列表推導(dǎo)式實現(xiàn)。2.示例輸入輸出：-輸入：`[1,2,3,4,5,6]`-輸出：`[4,16,36]`第5題（文件操作題，5分）題目：編寫一個Python程序，讀取當(dāng)前目錄下名為`data.txt`的文件，并將每行文本中的所有單詞首字母大寫。輸出結(jié)果保存到`output.txt`中。要求：1.輸入文件示例：helloworldpythonisgreat2.輸出文件內(nèi)容：HelloWorldPythonIsGreat答案與解析C++語言實踐題答案與解析第1題答案與解析代碼：cppvoidtoUpperCase(std::string&str){for(char&c:str){if(c>='a'&&c<='z'){c-=32;//小寫轉(zhuǎn)大寫：'a'-'A'=32}}}解析：-遍歷字符串的每個字符，判斷是否為小寫字母（ASCII碼在`'a'`到`'z'`之間）。-若是小寫字母，則減去32轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的大寫字母。-使用`&`引用傳遞，直接修改原字符串。第2題答案與解析代碼：cppinclude<unordered_map>std::vector<std::vector<int>>findPairs(conststd::vector<int>&nums,inttarget){std::vector<std::vector<int>>result;std::unordered_map<int,int>complements;//存儲數(shù)字及其索引for(inti=0;i<nums.size();++i){intcomplement=target-nums[i];if(complements.find(complement)!=complements.end()){result.push_back({complement,nums[i]});}complements[nums[i]]=i;}returnresult;}解析：-使用哈希表存儲遍歷過程中的數(shù)字及其索引，以O(shè)(1)時間復(fù)雜度查找補數(shù)。-遍歷數(shù)組時，計算`target-nums[i]`，若該補數(shù)已存在于哈希表中，則返回一對數(shù)字。-時間復(fù)雜度：O(n)，空間復(fù)雜度：O(n)。第3題答案與解析代碼：cppclassEmployee{private:std::stringname;doublesalary;std::stringdepartment;public:Employee(conststd::string&n,doubles,conststd::string&dept):name(n),salary(s),department(dept){}voidsetSalary(doublenewSalary){salary=newSalary;}voiddisplayInfo()const{std::cout<<"Name:"<<name<<",Salary:"<<salary<<",Department:"<<department<<std::endl;}};解析：-`salary`屬性設(shè)為私有，防止外部直接修改。-提供公共的`setSalary`方法以安全地更新`salary`。-`displayInfo`方法使用`const`防止修改對象狀態(tài)。第4題答案與解析代碼：cppinclude<stdexcept>intdivide(inta,intb){if(b==0){throwstd::invalid_argument("Divisionbyzero");}returna/b;}解析：-判斷除數(shù)是否為0，若為0則拋出`std::invalid_argument`異常。-異常信息自定義為`"Divisionbyzero"`，便于調(diào)試。-在`main`函數(shù)中捕獲異常并打印信息。第5題答案與解析代碼：cppinclude<fstream>include<cctype>intmain(){std::fstreamfin("input.txt",std::ios::in);std::fstreamfout("output.txt",std::ios::out);if(!fin||!fout){std::cerr<<"Fileerror"<<std::endl;return1;}charch;while(fin>>ch){if(std::isdigit(ch)){fout<<ch;}}fin.close();fout.close();return0;}解析：-使用`std::fstream`同時打開輸入和輸出文件。-遍歷輸入文件每個字符，若為數(shù)字則寫入輸出文件。-關(guān)閉文件流以確保數(shù)據(jù)完整。Python語言實踐題答案與解析第1題答案與解析代碼：pythondefstring_lengths(strings):return[len(s)forsinstrings]解析：-使用列表推導(dǎo)式遍歷每個字符串并返回其長度。-示例輸入輸出：`string_lengths(["hello","world","python"])`→`[5,5,6]`。第2題答案與解析代碼：pythondefflatten_list(nested_list):result=[]foriteminnested_list:ifisinstance(item,list):result.extend(flatten_list(item))#遞歸處理子列表else:result.append(item)returnresult解析：-使用遞歸處理嵌套列表，若當(dāng)前項是列表則繼續(xù)遞歸，否則添加到結(jié)果中。-示例輸入輸出：`flatten_list([[1,2],[3,4],[5,6]])`→`[1,2,3,4,5,6]`。第3題答案與解析代碼：pythonclassCar:def__init__(self,make,model,year,odometer=0.0):self.make=makeself.model=modelself.year=yearself.odometer=odometerdefdrive(self,distance):self.odometer+=distancereturnself.odometerdefget_info(self):returnf"Make:{self.make},Model:{self.model},Year:{self.year},Odometer:{self.odometer}"解析：-構(gòu)造函數(shù)初始化所有屬性，`odometer`默認(rèn)為0.0。-`drive`方法增加里程數(shù)并返回新值。-`get_info`方法返回格式化的車輛信息。第4題答案與解析代碼：pythondefeven_square(numbers):return[x2forxinnumbersifx%2==0]解析：-列表推導(dǎo)式中包含兩個條件：篩選偶數(shù)（`x%2==0`）和計算平方（`x2`）。-示例輸入輸出：`even_square([1,2,3,4,5,6])`→`[4,16,36]`。第5題答案與解析代碼：pythonwithopen("data.txt",