一些簡單的程式設計練習題

每當成為入門CS課程（學生們學習程式設計語言的課程）的助教時，都困于提出好的練習題。 Project Euler

和類似的問題通常對初學者來說來難了，尤其是對于那些沒有很強數學背景的同學。

在這篇文章中，Adrian Neumann 收集了一些從初級到進階逐級困難的練習題，适合剛開始學習程式設計的初學者。當有新的練習題時，Adrian 會及時添加。除了一些GUI問題外，練習題一般都是算法題，無需學習任何庫就可以解決。課程練習題的困難程度有時候取決于你使用的程式設計語言。例如，關于清單List的練習題若用内部不支援List的C語言來解決的話會困難些。

即使有一定程式設計經驗的人想要學習一門新語言的時候，雖然這對他們來說相對簡單，但我認為這還是有用的。

初級

1. 寫程式将” Hello World”列印到螢幕。
2. 寫程式輸入使用者的姓名并用該姓名和他打招呼。
3. 修改上一個程式，使得僅可以與Alice和Bob這兩個使用者用其姓名與之打招呼。
4. 寫程式輸入一個數n并列印出從1到n的和。
5. 修改上個程式，使得求和的數隻包含3或5的倍數，例如n=17，則求和的數為：3, 5, 6, 9, 10, 12, 15。
6. 寫個程式，要求使用者輸入一個數n，并機率性的選擇是計算1到n的和還是計算1到n的乘積。
7. 寫程式列印出12×12乘法表。
8. 寫程式列印所有的素數。（注意：如果你用的程式設計語言不支援任意大小的數，那麼列印出所有你能表示的素數，包括最大數）
9. 寫一個競猜遊戲，使用者必須猜一個秘密的數字，在每次猜完後程式會告訴使用者他猜的數是太大了還是太小了，直到猜測正确，最後列印出猜測的次數。如果使用者連續猜測同一個數字則隻算一次。
10. 寫個程式列印出接下來的20個閏年。
11. 寫程式計算：

清單list和字元串

1. 寫一個函數，傳回清單中最大的數。
2. 寫函數逆轉清單，最好是原地逆轉。
3. 寫個函數檢查指定的元素是否出現在清單中。
4. 寫個函數傳回清單中奇數位置的所有元素。
5. 寫個函數計算清單的運作花費總和（the running total）。
6. 寫個函數測試一個字元串是否是回文。
7. 寫三個函數來計算清單中數字的和：分别用for循環，while循環和遞歸完成。
8. 寫個函數on_all周遊清單中的每個元素，列印出開始的20個完全平方數。
9. 寫個函數連接配接兩個清單。
10. 寫個函數交替合并兩個清單，例如：[a,b,c], [1,2,3] → [a,1,b,2,c,3]。
11. 寫個函數合并兩個有序的清單。
12. 寫個函數計算前100個Fibonacci數的清單。
13. 寫個函數，傳回指定數的各位數字的清單。
14. 寫個函數對兩個數進行加減乘，使用各個位上的數字表示的清單實作并傳回一個新的數字清單，如果你有信心可以實作Karatsuba乘法。 嘗試不同的基數 ，如果你關心速度可以比較下哪個是最佳基數。
15. 實作下面的排序算法：選擇排序，插入排序，歸并排序，快速排序， 臭皮匠排序 （Stooge Sort）。具體的描述見Wikipedia。
16. 實作二分查找。
17. 寫個函數，給定一個字元串清單并按下面表示列印出來，一行一個列印在矩形框中。例如清單["Hello", "World", "in", "a", "frame"] 列印的結果是：

*********

* Hello *

* World *

* in    *

* a     *

* frame *

​

1. 寫函數将一段文本text翻譯為Pig Latin傳回，英語翻譯為Pig Latin的規則是：取出每個單詞的首個字母，追加’ay’後再放到該單詞的末尾。例如“The quick brown fox” 翻譯後就變成了 “Hetay uickqay rownbay oxfay”。

中級

1.寫程式在1,2,…,9（保持這個順序）之間可任意放+或-或都不放使其結果等于100，輸出所有可能的放法。例如：1 + 2 + 3 – 4 + 5 + 6 + 78 + 9 = 100。

2.寫程式以一個假想行星的一年持續時間作為輸入，産生一個閏年規則，最大限度的減少與該行星的太陽年的差異。

3.實作資料結構圖，允許修改（插入，删除），并能夠存儲邊和節點的值。可能使用（node, edgelist）字典對表示完成該功能最容易。

4.寫個函數生成圖的DOT表示（譯者注：

DOT

語言是一種文本圖形描述語言，它提供了一種簡單的描述圖形的方法，并且可以為人類和計算機程式所了解。）。

5.寫程式自動的給你生成文章：

（1）使用一個樣例文本sample建立有向（多）圖，其中文本單詞作為節點，如果文本中u後面是v則u和v之間有一條有向邊，多次出現生成多條邊。

（2）在該圖中做随機周遊：從一個随機的節點開始選擇一個随機的後繼節點，如果沒有後繼節點就随機的選擇另一個節點。

6.寫程式自動的将英文文本轉換為摩爾斯電碼（譯者注： 摩斯碼（

Morse Code

）是一種時通時斷的信号代碼，通過不同的排列順序來表達不同的英文字母、數字和标點符号）或者相反。

7.寫程式找出給定字元串的最長回文子串，盡可能高效的實作。

進階

1. 給定兩個字元串，寫程式高效的找出最長的公共子串。
2. 給定一個整數數組，寫程式高效的查詢：比位置i處的數稍大的最近鄰數，這裡的距離是指數組下标的絕對差。例如數組[1,4,3,2,5,7]，比4大的最近的數是5。先用線性時間做預處理，然後用常數時間做查詢。
3. 給定兩個字元串，使用字元插入和删除将其中的一個字元串轉變成另一個，輸出最短的插入和删除序列。
4. 寫個函數實作兩個矩陣相乘。盡可能高效的實作并使用較好的線性代數庫（linear algebra library，具體可看 這裡 ）進行性能比較。你也許想讀一下 Strassen’s algorithm 和CPU緩存的影響，嘗試不同的矩陣布局，看看發生了什麼。
5. 給定d維矩陣框集合，寫程式計算它們交集的體積，從2維開始逐漸計算。

GUI

• 寫一個展示彈跳球的程式。
• 寫一個記憶體遊戲。
• 寫一個俄羅斯方塊工程Tetris clone。

最後的開放性問題

寫一個盡可能好玩的猜字遊戲Hangman。例如你可以

使用

這樣的大字典并選擇排除大部分單詞仍有解決方案的字母。盡可能高效的實作，比如不要每一輪都掃描整個詞典。

寫個程式與人類玩石頭剪刀布（Rock, Paper, Scissors），嘗試證明人類非常不善于生成随機數字。

寫個程式與人類對手玩Battle Ship（海戰棋，是雙人玩的猜謎遊戲），輸入坐标并輸出是否擊中及此次射擊的坐标。

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其它收集

當然我不是第一個提出要收集類似上面清單這種思想的人。

*

John Dalbey

的收集

* 幾個小問題

程式設計實踐

* CPE 101

項目 Code Kata 99 Lisp Problems

,

99 Haskell Problems

. 這裡的大部分問題都可以用其它語言解決。

Rosetta Code Programming Tasks

. 這些問題提供了多語言解決方法！

Code Golf Challenges

. 這裡的目标是用盡可能少的字元解決問題。

SPOJ Problems

. 這是一個超過13000個問題的清單！