C++ 練習題精解：數組去重、成績統計、字符分類

題目一：數組去重（保留唯一元素）

輸入 10 個整數，輸出僅出現一次的數字（保持原相對順序）。

解法：頻次統計 + 二次遍歷

#include 
#include 
#include 
using namespace std;

int main() {
    vector a(10);
    for (int& x : a) cin >> x;
    
    unordered_map freq;
    for (int x : a) ++freq[x];
    
    cout << "A: "; for (int x : a) cout << x << ' '; cout << '\n';
    cout << "B: "; 
    for (int x : a) if (freq[x] == 1) cout << x << ' ';
    cout << '\n';
    return 0;
}

時間 $O(n)$，空間 $O(n)$。原題用雙重循環 $O(n^2)$，數據量小時可接受，但哈希表更優雅。

題目二：成績統計系統

10 位同學成績（0-100），求最高/最低/平均分、最高最低分人數、對應學號（下標）、標準差。

完整實現

#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;

int main() {
    const int N = 10;
    vector score(N);
    cout << "請輸入 10 位同學成績 (0-100)：\n";
    for (int i = 0; i < N; ++i) {
        cin >> score[i];
        // 可選：輸入驗證 while (score[i] < 0 || score[i] > 100) ...
    }
    
    double maxS = *max_element(score.begin(), score.end());
    double minS = *min_element(score.begin(), score.end());
    double sum = accumulate(score.begin(), score.end(), 0.0);
    double avg = sum / N;
    
    int maxCnt = 0, minCnt = 0;
    vector maxIdx, minIdx;
    for (int i = 0; i < N; ++i) {
        if (score[i] == maxS) { ++maxCnt; maxIdx.push_back(i); }
        if (score[i] == minS) { ++minCnt; minIdx.push_back(i); }
    }
    
    // 標準差 σ = sqrt(Σ(xi - μ)² / N)
    double var = 0;
    for (double s : score) var += (s - avg) * (s - avg);
    double stddev = sqrt(var / N);
    
    cout << "最高分：" << maxS << "，人數：" << maxCnt << "，學號：";
    for (int idx : maxIdx) cout << idx << ' ';
    cout << "\n最低分：" << minS << "，人數：" << minCnt << "，學號：";
    for (int idx : minIdx) cout << idx << ' ';
    cout << "\n平均分：" << avg << "\n標準差：" << stddev << '\n';
    return 0;
}

題目三：字符串字符分類統計

統計字符串中數字、小寫字母、大寫字母、其他字符個數。

代碼

#include 
#include  // isdigit, islower, isupper
#include 
using namespace std;

int main() {
    string str;
    cout << "請輸入字符串：";
    getline(cin, str); // 讀整行含空格
    
    int digit = 0, lower = 0, upper = 0, other = 0;
    for (char c : str) {
        if (isdigit(c)) ++digit;
        else if (islower(c)) ++lower;
        else if (isupper(c)) ++upper;
        else ++other;
    }
    cout << "數字：" << digit << "\n小寫：" << lower
         << "\n大寫：" << upper << "\n其他：" << other << '\n';
    return 0;
}

使用 <cctype> 標準庫函數比手寫 ASCII 範圍判斷更可移植、可讀性更強。

綜合優化建議

總結

三道基礎練習涵蓋：

1. 頻次統計去重 → 哈希表 $O(n)$
2. 基礎統計量計算 → STL 算法 max_element accumulate 等
3. 字符分類 → <cctype> 標準庫

善用 C++ STL 與標準庫，代碼更簡潔、安全、高效，也是現代 C++ 風格的核心體現。