Nowoczesny C++. Zbiór praktycznych zadań dla przyszłych ekspertów - ebook

C++ jest dojrzałym językiem programowania, od wielu lat wykorzystywanym przez profesjonalnych programistów do wielu różnych zastosowań, włączając w to pisanie gier, programowanie GUI czy tworzenie złożonych aplikacji użytkowych. Zaprojektowano go pod kątem maksymalizowania wydajności, jest więc najczęściej wybieranym językiem w sytuacjach, w których najważniejsza jest efektywność działania kodu. Aby jednak wykorzystać te zalety C++, trzeba nauczyć się nim posługiwać. A biegłość w posługiwaniu się językiem programowania przychodzi dzięki regularnym ćwiczeniom i ciągłemu testowaniu nabytych umiejętności. Innymi słowy, trzeba rozwiązywać jak najwięcej różnorodnych, rzeczywistych i praktycznych zadań problemowych.

W tej książce zawarto zestaw 100 zadań o różnym poziomie trudności, ułożonych w taki sposób, aby podczas rozwiązywania móc skorzystać z bogactwa standardowej biblioteki C++ oraz z wielu zewnętrznych bibliotek wieloplatformowych. Zadania rozmieszczono w 12 rozdziałach, z których każdy dotyczy określonego tematu. Są to problemy, których odpowiednie rozwiązanie warunkuje poprawne działanie aplikacji, takie jak bezpieczna komunikacja, szyfrowanie i autoryzacja danych, korzystanie z wątków i funkcji asynchronicznych czy implementacja algorytmów współbieżnych. Proponowane zagadnienia zostały dokładnie opisane, uwzględniono również szereg zaleceń, wyjaśnień i wskazówek. Na wypadek gdyby wykonanie któregoś zadania sprawiało trudności, do książki dołączono kod źródłowy przykładowych rozwiązań.

Ważniejsze zagadnienia ujęte w książce:

• serializacja i deserializacja danych JSON i XML
• praca z bazą danych SQLite
• implementacja takich struktur jak bufor cykliczny i kolejka priorytetowa
• usługi REST i HTTP
• wzorce projektowe w rozwiązywaniu problemów

Oto C++. Podejmiesz wyzwanie i napiszesz kod!

 

O autorze 9

 

O recenzentach 10

Przedmowa 11

Rozdział 1. Zadania matematyczne 19

• Zadania 19
  • 1. Suma liczb naturalnych podzielnych przez 3 lub 5 19
  • 2. Największy wspólny dzielnik 19
  • 3. Najmniejsza wspólna wielokrotność 19
  • 4. Największa liczba pierwsza mniejsza od podanej 19
  • 5. Liczby pierwsze szóstkowe 19
  • 6. Liczby obfite 20
  • 7. Liczby zaprzyjaźnione 20
  • 8. Liczby Armstronga 20
  • 9. Czynniki pierwsze liczby 20
  • 10. Kod Graya 20
  • 11. Przekształcanie liczb arabskich na rzymskie 20
  • 12. Najdłuższy ciąg Collatza 20
  • 13. Wyznaczanie liczby Pi 20
  • 14. Sprawdzanie numerów ISBN 20
• Rozwiązania 21
  • 1. Suma liczb naturalnych podzielnych przez 3 lub 5 21
  • 2. Największy wspólny dzielnik 21
  • 3. Najmniejsza wspólna wielokrotność 22
  • 4. Największa liczba pierwsza mniejsza od podanej 23
  • 5. Liczby pierwsze szóstkowe 24
  • 6. Liczby obfite 24
  • 7. Liczby zaprzyjaźnione 25
  • 8. Liczby Armstronga 26
  • 9. Czynniki pierwsze liczby 27
  • 10. Kod Graya 28
  • 11. Przekształcanie liczb arabskich na rzymskie 29
  • 12. Najdłuższy ciąg Collatza 31
  • 13. Wyznaczanie liczby Pi 32
  • 14. Sprawdzanie numerów ISBN 33

Rozdział 2. Funkcje języka 35

• Zadania 35
  • 15. Typ danych IPv4 35
  • 16. Wyliczanie zakresu adresów IPv4 35
  • 17. Utworzenie dwuwymiarowej tablicy z podstawowymi operacjami 35
  • 18. Funkcja wyznaczająca minimum dla dowolnej liczby argumentów 36
  • 19. Dodawanie zakresu wartości do kontenera 36
  • 20. Dowolny, wszystkie lub żaden argument w kontenerze 36
  • 21. Klasa opakowująca dla uchwytu systemowego 36
  • 22. Wyświetlanie różnych skal temperatur 36
• Rozwiązania 37
  • 15. Typ danych IPv4 37
  • 16. Wyliczanie zakresu adresów IPv4 38
  • 17. Utworzenie dwuwymiarowej tablicy z podstawowymi operacjami 40
  • 18. Funkcja wyznaczająca minimum dla dowolnej liczby argumentów 42
  • 19. Dodawanie zakresu wartości do kontenera 43
  • 20. Dowolny, wszystkie lub żaden argument w kontenerze 44
  • 21. Klasa opakowująca dla uchwytu systemowego 45
  • 22. Wyświetlanie różnych skal temperatur 49

Rozdział 3. Łańcuchy i wyrażenia regularne 53

• Zadania 53
  • 23. Zamiana typu binarnego na łańcuch 53
  • 24. Zamiana typu łańcuchowego na binarny 53
  • 25. Wielkie litery w tytule artykułu 54
  • 26. Łączenie łańcuchów oddzielanych separatorem 54
  • 27. Dzielenie łańcucha na tokeny z listą możliwych separatorów 54
  • 28. Najdłuższy podciąg palindromiczny 54
  • 29. Sprawdzanie tablic rejestracyjnych 54
  • 30. Wyodrębnianie elementów adresu URL 55
  • 31. Przekształcanie dat w łańcuchach 55
• Rozwiązania 56
  • 23. Zamiana typu binarnego na łańcuch 56
  • 24. Zamiana typu łańcuchowego na binarny 57
  • 25. Wielkie litery w tytule artykułu 58
  • 26. Łączenie łańcuchów oddzielanych separatorem 59
  • 27. Dzielenie łańcucha na tokeny z listą możliwych separatorów 60
  • 28. Najdłuższy podciąg palindromiczny 61
  • 29. Sprawdzanie tablic rejestracyjnych 63
  • 30. Wyodrębnianie elementów adresu URL 64
  • 31. Przekształcanie dat w łańcuchach 65

Rozdział 4. Strumienie i systemy plików 67

• Zadania 67
  • 32. Trójkąt Pascala 67
  • 33. Lista procesów w postaci tabeli 67
  • 34. Usuwanie pustych wierszy z pliku tekstowego 68
  • 35. Obliczanie rozmiaru katalogu 68
  • 36. Usuwanie plików starszych od określonej daty 68
  • 37. Wyszukiwanie w katalogu plików, które pasują do wyrażenia regularnego 68
  • 38. Tymczasowe pliki logów 68
• Rozwiązania 69
  • 32. Trójkąt Pascala 69
  • 33. Lista procesów w postaci tabeli 70
  • 34. Usuwanie pustych wierszy z pliku tekstowego 72
  • 35. Obliczanie rozmiaru katalogu 73
  • 36. Usuwanie plików starszych od określonej daty 73
  • 37. Wyszukiwanie w katalogu plików, które pasują do wyrażenia regularnego 75
  • 38. Tymczasowe pliki logów 76

Rozdział 5. Data i czas 79

• Zadania 79
  • 39. Pomiar czasu wykonania funkcji 79
  • 40. Liczba dni zawartych między dwiema datami 79
  • 41. Dzień tygodnia 79
  • 42. Numer dnia i tygodnia w roku 79
  • 43. Czasy spotkań dla wielu stref czasowych 80
  • 44. Kalendarz miesięczny 80
• Rozwiązania 81
  • 39. Pomiar czasu wykonania funkcji 81
  • 40. Liczba dni zawartych między dwiema datami 82
  • 41. Dzień tygodnia 83
  • 42. Numer dnia i tygodnia w roku 83
  • 43. Czasy spotkań dla wielu stref czasowych 84
  • 44. Kalendarz miesięczny 86

Rozdział 6. Algorytmy i struktury danych 89

• Zadania 89
  • 45. Kolejka priorytetowa 89
  • 46. Bufor cykliczny 90
  • 47. Podwójne buforowanie 90
  • 48. Najczęściej występujący element w zbiorze danych 90
  • 49. Histogram tekstu 90
  • 50. Filtrowanie listy numerów telefonów 91
  • 51. Przekształcanie listy numerów telefonów 91
  • 52. Generowanie wszystkich permutacji ciągu znaków 91
  • 53. Średnia ocena filmów 91
  • 54. Algorytm tworzenia par 91
  • 55. Algorytm scalania 92
  • 56. Algorytm wyboru 92
  • 57. Algorytm sortowania 92
  • 58. Najkrótsza ścieżka między węzłami 92
  • 59. Program Weasel 93
  • 60. Gra w życie 93
• Rozwiązania 95
  • 45. Kolejka priorytetowa 95
  • 46. Bufor cykliczny 97
  • 47. Podwójne buforowanie 100
  • 48. Najczęściej występujący element w zbiorze danych 102
  • 49. Histogram tekstu 103
  • 50. Filtrowanie listy numerów telefonów 105
  • 51. Przekształcanie listy numerów telefonów 106
  • 52. Generowanie wszystkich permutacji ciągu znaków 107
  • 53. Średnia ocena filmów 109
  • 54. Algorytm tworzenia par 110
  • 55. Algorytm scalania 111
  • 56. Algorytm wyboru 112
  • 57. Algorytm sortowania 113
  • 58. Najkrótsza ścieżka między węzłami 116
  • 59. Program Weasel 120
  • 60. Gra w życie 122

Rozdział 7. Współbieżność 127

• Zadania 127
  • 61. Algorytm przekształcania współbieżnego 127
  • 62. Algorytmy wyszukiwania współbieżnego minimalnych i maksymalnych elementów w zbiorze przy użyciu wątków 127
  • 63. Algorytmy wyszukiwania współbieżnego minimalnych i maksymalnych elementów w zbiorze przy użyciu funkcji asynchronicznych 128
  • 64. Algorytm sortowania współbieżnego 128
  • 65. Wyświetlanie komunikatów w konsoli w sposób bezpieczny dla wątków 128
  • 66. System obsługi klienta 128
• Rozwiązania 129
  • 61. Algorytm przekształcania współbieżnego 129
  • 62. Algorytmy wyszukiwania współbieżnego minimalnych i maksymalnych elementów w zbiorze przy użyciu wątków 130
  • 63. Algorytmy wyszukiwania współbieżnego minimalnych i maksymalnych elementów w zbiorze przy użyciu funkcji asynchronicznych 132
  • 64. Algorytm sortowania współbieżnego 134
  • 65. Wyświetlanie komunikatów w konsoli w sposób bezpieczny dla wątków 136
  • 66. System obsługi klienta 137

Rozdział 8. Wzorce projektowe 141

• Zadania 141
  • 67. Sprawdzanie poprawności haseł 141
  • 68. Generowanie losowych haseł 141
  • 69. Generowanie numerów ubezpieczenia socjalnego 141
  • 70. System zatwierdzania 142
  • 71. Obserwowany kontener typu wektorowego 142
  • 72. Obliczanie ceny zamówienia z rabatami 143
• Rozwiązania 144
  • 67. Sprawdzanie poprawności haseł 144
  • 68. Generowanie losowych haseł 147
  • 69. Generowanie numerów ubezpieczenia socjalnego 151
  • 70. System zatwierdzania 155
  • 71. Obserwowany kontener typu wektorowego 158
  • 72. Obliczanie ceny zamówienia z rabatami 163

Rozdział 9. Serializacja danych 169

• Zadania 169
  • 73. Serializacja danych do pliku XML i deserializacja ich z niego 169
  • 74. Pobieranie danych z pliku XML przy użyciu języka XPath 170
  • 75. Serializacja danych do formatu JSON 170
  • 76. Deserializacja danych z formatu JSON 170
  • 77. Tworzenie pliku PDF z listą filmów 171
  • 78. Tworzenie pliku PDF na podstawie zbioru obrazów 171
• Rozwiązania 172
  • 73. Serializacja danych do pliku XML i deserializacja ich z niego 172
  • 74. Pobieranie danych z pliku XML przy użyciu języka XPath 175
  • 75. Serializacja danych do formatu JSON 177
  • 76. Deserializacja danych z formatu JSON 178
  • 77. Tworzenie pliku PDF z listą filmów 180
  • 78. Tworzenie pliku PDF na podstawie zbioru obrazów 183

Rozdział 10. Archiwa, obrazy i bazy danych 187

• Zadania 187
  • 79. Wyszukiwanie plików w archiwum ZIP 187
  • 80. Pakowanie plików do archiwum ZIP i wypakowywanie ich z tego archiwum 187
  • 81. Pakowanie plików do archiwum ZIP i wypakowywanie ich z tego archiwum z zastosowaniem hasła 188
  • 82. Tworzenie pliku PNG z flagą narodową 188
  • 83. Tworzenie obrazu PNG zawierającego tekst weryfikacyjny 188
  • 84. Generator kodów kreskowych EAN-13 189
  • 85. Odczytywanie informacji o filmach z bazy SQLite 189
  • 86. Wstawianie w sposób transakcyjny informacji o filmach do bazy danych SQLite 189
  • 87. Obsługa multimediów w bazie danych SQLite 190
• Rozwiązania 191
  • 79. Wyszukiwanie plików w archiwum ZIP 191
  • 80. Pakowanie plików do archiwum ZIP i wypakowywanie ich z tego archiwum 192
  • 81. Pakowanie plików do archiwum ZIP i wypakowywanie ich z tego archiwum z zastosowaniem hasła 196
  • 82. Tworzenie pliku PNG z flagą narodową 198
  • 83. Tworzenie obrazu PNG zawierającego tekst weryfikacyjny 199
  • 84. Generator kodów kreskowych EAN-13 202
  • 85. Odczytywanie informacji o filmach z bazy SQLite 207
  • 86. Wstawianie w sposób transakcyjny informacji o filmach do bazy danych SQLite 212
  • 87. Obsługa multimediów w bazie danych SQLite 216

Rozdział 11. Kryptografia 225

• Zadania 225
  • 88. Szyfr Cezara 225
  • 89. Szyfr Vigenere'a 225
  • 90. Kodowanie i dekodowanie base64 225
  • 91. Sprawdzanie poprawności uwierzytelniania użytkowników 226
  • 92. Wyznaczanie skrótów dla plików 226
  • 93. Szyfrowanie i deszyfrowanie plików 226
  • 94. Podpisywanie plików 226
• Rozwiązania 227
  • 88. Szyfr Cezara 227
  • 89. Szyfr Vigenere'a 228
  • 90. Kodowanie i dekodowanie base64 231
  • 91. Sprawdzanie poprawności uwierzytelniania użytkowników 236
  • 92. Wyznaczanie skrótów dla plików 239
  • 93. Szyfrowanie i deszyfrowanie plików 240
  • 94. Podpisywanie plików 242

Rozdział 12. Praca w sieci i usługi 247

• Zadania 247
  • 95. Znajdowanie adresu IP dla hosta 247
  • 96. Gra Fizz-Buzz klient-serwer 247
  • 97. Kursy wymiany bitcoinów 248
  • 98. Pobieranie wiadomości e-mailowych przy użyciu protokołu IMAP 248
  • 99. Tłumaczenie tekstu na dowolny język 248
  • 100. Wykrywanie twarzy na obrazie 248
• Rozwiązania 249
  • 95. Znajdowanie adresu IP dla hosta 249
  • 96. Gra Fizz-Buzz klient-serwer 250
  • 97. Kursy wymiany bitcoinów 255
  • 98. Pobieranie wiadomości e-mailowych przy użyciu protokołu IMAP 258
  • 99. Tłumaczenie tekstu na dowolny język 263
  • 100. Wykrywanie twarzy na obrazie 267

Bibliografia 277

Skorowidz 281