GESP编程能力等级认证一本通

“GESP编程能力等级认证一本通”是专门为中小学生编写的一套学习C++编程和算法的图书。本套图书严格围绕中国计算机学会（CCF）发布的“CCF编程能力等级认证（GESP）C++认证标准”而设计。

本书对应C++二级，共15章，内容包括多组输入数据的处理、数列问题及递推、循环的嵌套——二重循环、程序控制结构综合应用、特殊的数及增长很快的数、一维和二维数表、输出有规律的字符图形、枚举算法基础、非数值型数据——字符和字符串、字符型数据综合应用、调用系统函数求解问题、函数定义及调用、日期和时间的处理、函数及程序控制结构综合应用、程序设计题目与测试数据设计。

本书配备了题库、课件、课程视频（在线）等资源，可以作为中小学编程社团的教学用书，也可以作为少儿编程培训机构的培训用书，还可以作为少儿编程等级考试和编程竞赛的入门参考书。

王桂平，计算机科学与技术专业博士，副教授、硕导。从2003年开始从事大学生程序设计竞赛指导工作，带队参加过浙江省、重庆市、四川省、广东省大学生程序设计大赛，以及中国大学生程序设计大赛、国际大学生程序设计大赛、中国高校计算机大赛——团体程序设计天梯赛、蓝桥杯大赛等各类程序与算法设计类赛事，指导的学生获得重量奖项100余项、省级奖项1000余项；主持省部级教学研究项目5项（含重大项目1项）；主持重庆市一流课程1门；以第一作者发表教学研究论文20篇，其中SCI论文9篇、EI研究论文30余篇，属于CSCD核心发表科学论文10篇；主持省部级科研项目3项，主研重量科研项目3项。著有《图论算法导论、实现及应用》《程序设计及解法指导》《C++趣味编程及算法入门》《C++编程与信息学竞赛教学基础》《信息学竞赛教程（初级）》等多部图书；多所中小学兼职信息教练。

张兵，中国计算机学会GESP&PT-A自由度服务中心负责人、重庆大学继续教育学院家校社中心主任、“趣妙少年”联盟负责人。在编程教育与成长教育、青少年人工智能、青少年多元化信息路径、青少年融合等领域均有深入研究。此外，还主导并参与了1项重庆市技术创新与应用示范项目、1项重庆市科技型企业新技术应用与应用专项项目。

周祖松，NOI金牌教师，重庆育才中学信息学竞赛总教练，重庆市基础教育教研项目评审专家库成员。指导学生参加全国青少年信息学奥林匹克竞赛（NOI），其中8人荣获金牌，7人进入国家集训队；指导学生参加全国青少年信息学奥林匹克联赛（NOIP），其中100多人获一等奖。

第1章多组输入数据的处理001

1.1单组输入数据和多组输入数据001

1.2多组输入数据的3种输入方式002

1.3案例1：a+b问题（第1种输入方式）002

1.4案例2：a+b问题（第2种输入方式）003

1.5案例3：a+b问题（第3种输入方式）004

1.6练习1：闰年的判断（第1种输入方式）005

1.7练习2：水仙花数（第2种输入方式）006

1.8练习3：时间规划（第3种输入方式）007

1.9基础知识练习（GESP真题）008

第2章数列问题及递推011

2.1数列及广义上的数列011

2.2用程序实现数列的递推011

2.3案例1：求数列1,2,4,7,11,…的第n项012

2.4案例2：兔子问题与Fibonacci数列013

2.5案例3：走台阶问题015

2.6练习1：求数列1,2,2,3,3,3,…的第n项017

2.7练习2：小杨做题（GESP真题）018

2.8练习3：吃糖果（每天吃1颗、2颗或3颗）019

2.9基础知识练习（GESP真题）021

第3章循环的嵌套—二重循环023

3.1从九九乘法表说起023

3.2循环的嵌套023

3.3案例1：累计相加（GESP真题）024

3.4流程图的规范表示026

3.5案例2：小杨的H字矩阵（GESP真题）027

3.6案例3：求多个正整数的位数028

3.7练习1：求1n+2n+3n+…+an029

3.8练习2：求多个班级的总分030

3.9练习3：统计幸运数个数031

3.10基础知识练习（GESP真题）032

第4章程序控制结构综合应用038

4.1程序控制结构的并列和嵌套038

4.2三重及多重循环039

4.3案例1：筛选质数（GESP真题）039

4.4案例2：乘法问题（GESP真题）041

4.5案例3：输出全部质因数042

4.6练习1：判定多个数是否为质数043

4.7练习2：数位和优选值（GESP真题）045

4.8练习3：美丽数字（GESP真题）046

4.9基础知识练习（GESP真题）047

第5章特殊的数及增长很快的数059

5.1特殊的数059

5.2增长很快的数059

5.3案例1：数字黑洞（GESP真题）060

5.4案例2：自幂数判断（GESP真题）061

5.5案例3：输出1～n的阶乘063

5.6练习1：雷劈数064

5.7练习2：连号的数065

5.8练习3：交替乘法066

5.9基础知识练习（GESP真题）067

第6章一维和二维数表072

6.1从杨辉三角说起072

6.2一维数表和数列072

6.3二维数表—矩阵073

6.4案例1：一维1,2,3,2,3,4073

6.5案例2：二维1,2,3,2,3,4075

6.6案例3：等差矩阵（GESP真题）077

6.7练习1：数表1,2,2,4,4,4,4077

6.8练习2：求n×m个数的和079

6.9练习3：输出数字图案080

6.10基础知识练习（GESP真题）082

第7章输出有规律的字符图形086

7.1字符图形的规律及实现方法086

7.2案例1：输出星号三角形（实心）090

7.3案例2：小杨的X字矩阵（GESP真题）091

7.4案例3：小杨的日字矩阵（GESP真题）092

7.5练习1：输出星号三角形（空心）094

7.6练习2：小杨的N字矩阵（GESP真题）095

7.7练习3：输出字符图形Y096

7.8基础知识练习（GESP真题）097

第8章枚举算法基础103

8.1枚举算法的思想103

8.2枚举算法的实现要点104

8.3案例1：n个苹果放入3个不同的盘子105

8.4案例2：n个苹果分成3堆106

8.5案例3：百鸡问题（GESP真题）107

8.6练习1：求和（GESP真题）108

8.7练习2：数三角形（GESP真题）109

8.8练习3：幂和数（GESP真题）110

8.9基础知识练习（GESP真题）111

第9章非数值型数据—字符和字符串117

9.1字符和字符串117

9.2ASCII编码118

9.3字符型变量和字符型常量119

9.4字符串常量120

9.5字符和字符串的输入/输出121

9.6案例1：字母转整数122

9.7案例2：统计字符串中各类字符的个数123

9.8案例3：画正方形（GESP真题）124

9.9练习1：提取整数并判断是否为质数125

9.10练习2：数字之和126

9.11练习3：画三角形（GESP真题）127

9.12基础知识练习（GESP真题）128

第10章字符型数据综合应用133

10.1字符转换133

10.2字符编码133

10.3案例1：字母后移4位转换133

10.4通过取余运算构成像钟表一样的环状序列135

10.5案例2：简单的字符串解密136

10.6案例3：字符串编码137

10.7练习1：简单的字符串加密138

10.8练习2：计算单词的得分139

10.9练习3：字符串解码140

10.10基础知识练习（GESP真题）141

第11章调用系统函数求解问题143

11.1数学里的函数和C++语言中的函数143

11.2平方和平方根、立方和立方根143

11.3幂运算及pow函数145

11.4常用的数学函数及相关的数学知识145

11.5其他常用的系统函数146

11.6案例1：求正方形的边长和圆的直径146

11.7案例2：勾股数（GESP真题）147

11.8案例3：平方之和（GESP真题）149

11.9练习1：求正方体的边长和圆球的直径150

11.10练习2：寻找数字（GESP真题）151

11.11练习3：平方根和立方根的差152

11.12基础知识练习（GESP真题）153

第12章函数定义及调用155

12.1函数的分类155

12.2案例1：求两个数的优选值（函数实现）155

12.3函数的定义及调用156

12.4函数参数157

12.5函数声明及函数的原型158

12.6案例2：判定质数（函数实现）159

12.7案例3：求正整数各位数字和（函数实现）160

12.8练习1：求两个数的和（函数实现）160

12.9练习2：判定闰年（函数实现）161

12.10练习3：求正整数的位数（函数实现）162

12.11基础知识练习（GESP真题）163

第13章日期和时间的处理165

13.1日期和时间处理基础知识165

13.2案例1：一年中的第几天167

13.3案例2：判断日期是否合法168

13.4案例3：时间跨越（GESP真题）169

13.5练习1：一年中的第几秒171

13.6练习2：比较两个日期的大小172

13.7练习3：今天是星期几173

13.8基础知识练习（GESP真题）174

第14章函数及程序控制结构综合应用175

14.1通过函数设计简化程序控制结构175

14.2案例1：质数日期175

14.3案例2：计数（GESP真题）177

14.4案例3：一辈子的第几天178

14.5练习1：求平面上三角形的面积180

14.6练习2：求一个整数的回文数步数181

14.7练习3：自幂数判断（函数实现）183

14.8基础知识练习（GESP真题）184

第15章程序设计题目与测试数据设计187

15.1程序设计题目的在线评测原理187

15.2随机数函数188

15.3在线程序设计题目的设计188

15.4案例：求p/q189

15.5基础知识练习（GESP真题）191

附录A本书配套资源使用指南193

附录B基础知识练习答案194

参考文献199