• Turnin Code: cpp.hw6
• Due Date: 4/27 Monday 23:59:00 (midnight) Hard Deadline

Jepsen 想要撰寫一個能夠計算圓柱體與正四角柱（底面為正方形的柱體）這兩種容器表面積以及體積的程式。她想要讓使用者先選擇想要計算的容器：若選擇圓柱體（Cylinder），程式會向使用者詢問底面圓形的半徑（radius）以及柱體高度（height）；若選擇正四角柱（Square prism），則會向使用者詢問底面正方形的邊長（side）以及柱體高度（height）。最後，請幫助 Jepsen 完成透過使用者輸入的內容計算出柱體的表面積與體積。

請參考下列的 main.cpp 程式（請依據檔名旁的路徑至 ws 取得程式碼）：

#include "container.h"
#include <iostream>
using namespace std;

double get_input_greater_than_0()
{
    double number;
    bool first_time = true;
    do
    {
        if (!first_time)
        {
            cout << "Value must be greater than 0!!! Please re-enter: ";
        }
        first_time = false;
        cin >> number;
    } while (number <= 0);
    return number;
}

int main()
{
    double input;
    Container container;
    Container *ptr = &container;
    do
    {
        cout << "Please select a container(1 for Cylinder, 2 for Square Prism): ";
        cin >> input;
    } while ((input != 1) && (input != 2));

    container.type = (input == 1) ? CYLINDER : SQUARE_PRISM;

    if (container.type == CYLINDER)
    {
        cout << "Please input the radius of the base: ";
        container.radius = get_input_greater_than_0();
    }
    else
    {
        cout << "Please input the side length of the square base: ";
        container.side = get_input_greater_than_0();
    }
    cout << "Enter the height of the container: ";
    container.height = get_input_greater_than_0();

    calculate(ptr);

    cout << "surface area = " << container.surface_area << endl;
    cout << "volume = " << container.volume << endl;
    return 0;
}

請完成名為 container.cpp 與 container.h 的 C++ 語言程式，其中分別包含 calculate 函式的 Implementation 與其 Prototype 宣告。

相關的使用者自訂資料型態請參考如下 required.h 檔案，請於「container.h」檔案中載入 required.h 標頭檔：

#define PI 3.14

enum Type
{
    CYLINDER,
    SQUARE_PRISM
};

struct Container
{
    Type type;
    union
    {
        double side;
        double radius;
    };
    double height;
    double surface_area;
    double volume;
};

本題的相關程式將使用以下的 Makefile 進行編譯：

all: main.cpp container.o
	g++ main.cpp container.o
container.o: container.cpp container.h
	g++ -c container.cpp
clean:
	rm -f *.o *~ *.*~ a.out

此題的執行結果可參考如下：

請設計一個 C++ 語言程式，此程式將接收使用者輸入的一個整數 $n$，請配置（new）一個大小為 $n$ 的整數陣列，並找出前 $n$ 個質數並存入該陣列中。

請參考下列的 main.cpp 程式（可依據檔名旁的路徑至 ws 取得程式碼）：

#include "prime_number.h"
#include <iostream>
using namespace std;

int get_input_greater_than_0()
{
    int number;
    bool first_time = true;
    do
    {
        if (!first_time)
        {
            cout << "Your input must greater than 0!!! Please re-enter: ";
        }
        first_time = false;
        cin >> number;
    } while (number <= 0);
    return number;
}

int main()
{
    int prime_num_quantity;
    int *ptr;
    cout << "How many prime numbers do you want to display? ";
    prime_num_quantity = get_input_greater_than_0();

    allocate_for_prime_num(&ptr, prime_num_quantity);

    for (int i = 0; i < prime_num_quantity; i++)
    {
        if (i != prime_num_quantity - 1)
        {
            cout << ptr[i] << ", ";
        }
        else
        {
            cout << ptr[i] << endl;
        }
    }

    delete ptr;
    return 0;
}

請完成名為 prime_number.cpp 與 prime_number.h 的 C++ 語言程式，其中分別包含 allocate_for_prime_num 函式的 Implementation 與其 Prototype 宣告。

本題的相關程式將使用以下的 Makefile 進行編譯：

all: main.cpp prime_number.o
	g++ main.cpp prime_number.o
prime_number.o: prime_number.cpp prime_number.h
	g++ -c prime_number.cpp
clean:
	rm -f *.o *~ *.*~ a.out

此題的執行結果可參考如下：

請設計一個 C++ 語言的程式，能夠對通訊錄的資料進行增刪查改。

請參考下列的 main.cpp 程式（請依據檔名旁的路徑至 ws 取得程式碼）：

#include "contacts.h"

void help(){
    cout << "------ manual ------" << endl;
    cout << "a: add a contact" << endl;
    cout << "d: delete a contact" << endl;
    cout << "s: sort by name" << endl;
    cout << "f: find a contact" << endl;
    cout << "l: list all contact" << endl;
    cout << "q: terminate this program" << endl;
    cout << "h: show this manual" << endl;
}

int main()
{
    bool quit = false;
    char cmd = '\0';
    int data_count = 0;
    Contacts *data = nullptr;
    Contacts *ptr = data;

    while (!quit)
    {
        cout << ">> ";
        cin >> cmd;
        switch (cmd)
        {
            case 'h':
            {
                help();
                break;
            }
            case 'a':
            {
                add_a_contact(&data, &data_count);
                break;
            }
            case 'd':
            {
                delete_a_contact(&data, &data_count);
                break;
            }
            case 's':
            {
                sort_by_name(&data, &data_count);
                break;
            }
            case 'f':
            {
                find_a_contact(&data, &data_count);
                break;
            }
            case 'l':
            {
                list_data(&data, &data_count);
                break;
            }
            case 'q':
            {
                quit = true;
                cout << "Bye!" << endl;
                break;
            }
            default :
            {
                cout << "Unknown command. Please type \'h\' for help." << endl;
                break;
            }
        }
    }
    delete[] data;
    return 0;
}

請完成名為 contacts.cpp 與 contacts.h 的 C++ 語言程式，其中分別包含 add_a_contact、delete_a_contact、sort_by_name、find_a_contact 以及 list_data 函式的 Implementation 與其 Prototype 宣告，函式的實作要求將詳述如下：

• add_a_contact：每新增一個聯絡人資訊，你需要新增一個 Contacts 的一個空間，向使用者取得「姓名」、「生日」、「手機號碼」以及「電子郵箱」，並將這些資訊存入該新增空間中（所有輸入內容均不需檢查其格式正確與否）。
• delete_a_contact：
  1. 刪除一個聯絡人，你還需要釋放所配置儲存該聯絡人的記憶體空間。
  2. 若未找到要刪除的聯絡人，則輸出「Contact not found!↵」。
  3. 如果通訊錄已經沒有任何聯絡人了，則輸出「Nothing to delete!↵」。
• sort_by_name：
  1. 將所有聯絡人姓名以字典序（dictionary order）的方式進行排序。
  2. 如果通訊錄已經沒有任何聯絡人了，則輸出「Nothing to sort!↵」。
• find_a_contact：
  1. 根據使用者輸入的姓名找出通訊錄中姓名完全相同的聯絡人。
  2. 若未找到要刪除的聯絡人，則輸出「Contact not found!↵」。
  3. 如果通訊錄已經沒有任何聯絡人了，則輸出「Nothing to find!↵」。
• list_data：
  1. 列表顯示通訊錄中所有內容。
  2. 如果通訊錄已經沒有任何聯絡人了，則輸出「No contacts available.↵」。

相關的使用者自訂資料型態請參考如下 required.h 檔案，請於「contacts.h」檔案中載入 required.h 標頭檔：

#include <string>
using namespace std;

struct Contacts
{
    string name;
    struct Birthday
    {
        int year;
        int month;
        int day;
    } birthday;
    string phone_number;
    string email;
};

本題的相關程式將使用以下的 Makefile 進行編譯：

all: main.cpp contacts.o
	g++ main.cpp contacts.o
contacts.o: contacts.cpp contacts.h
	g++ -c contacts.cpp
clean:
	rm -f *.o *~ *.*~ a.out

此題的執行結果可參考如下：

在我們日常生活中常常需要用手機 app 或是提款機查看帳戶裡的餘額、與朋友吃飯的時候會麻煩朋友先墊付之後再轉帳、現金不夠用的時候需要到 ATM 提款……在本題我們將依照這些日常生活設計一個 BankAccount 類別（Class）。

請參考下列的 main.cpp 程式（請依據檔名旁的路徑至 ws 取得程式碼）：

#include "bank.h"

void show_div()
{
    cout << "----------------------" << endl;
}

int main()
{
    BankAccount Bob("Bob");
    BankAccount Justin("Justin");
    BankAccount Amy("Amy");

    show_div();

    Bob.show_balance();
    Justin.show_balance();
    Amy.show_balance();

    show_div(); // ------------------

    Bob.save(1945);
    Justin.save(476);
    Amy.save(1453);

    show_div(); // ------------------

    Bob.withdraw(1900);
    Bob.transfer(46, Justin);
    Bob.transfer(45, Amy);
    Bob.show_balance();

    show_div(); // ------------------

    Amy.show_balance();
    Amy.withdraw(15);
    Amy.show_balance();
    Amy.withdraw(2000);
    Amy.withdraw(1500);
    Amy.withdraw(1400);
    Amy.show_balance();

    show_div(); // ------------------

    Justin.transfer(1453, Amy);
    Justin.transfer(12, Amy);
    Justin.show_balance();
    Amy.show_balance();

    return 0;
}

請完成名為 bank.cpp 與 bank.h 的 C++ 語言程式，其中分別包含 BankAccount 類別以及其成員函式 show_balance、save、withdraw 與 transfer 的 Implementation：

• 建構函式 BankAccount：參考主程式 10～12 行，建構函式的引數為姓名。
• 成員函式 show_balance：顯示帳戶當前餘額。
• 成員函式 save：對帳戶進行儲值。
• 成員函式 withdraw：對帳戶進行提款。
• 成員函式 transfer：轉帳給其他帳戶。

本題的相關程式將使用以下的 Makefile 進行編譯：

all: main.cpp
	g++ main.cpp
clean:
	rm -f *.o *~ *.*~ a.out

此題的執行結果可參考如下：

請撰寫一個 C++ 程式幫助助教計算全班的平均，並找出平均分數最高的學生。

請參考下列的 main.cpp 程式（請依據檔名旁的路徑至 ws 取得程式碼）：

#include "student.h"

int main()
{
    double class_average = 0;
    Student student[] = {
        {"Alex", "cbb999001", 82, 75, 93},
        {"Bob", "cbb999002", 40, 73, 96},
        {"Charlie", "cbb999003", 88, 76, 57},
        {"Dennis", "cbb999004", 82, 21, 93},
        {"Emily", "cbb999005", 82, 73, 76},
        {"Frank", "cbb999006", 90, 94, 98},
        {"George", "cbb999007", 82, 90, 93},
        {"Hawk", "cbb999008", 90, 70, 93},
        {"Iris", "cbb999009", 82, 73, 93},
        {"Jessica", "cbb999010", 82, 33, 97}
    };
    Student highest = student[0];

    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        student[i].calculate_average();
        if (student[i].average > highest.average)
        {
            highest = student[i];
        }
        class_average += student[i].average;
    }

    class_average /= 10.0;
    cout << "Class Average = " << class_average << endl;
    cout << "The student with the highest average score: "
         << highest.name << "(" << highest.stu_id << "): " << highest.average << endl;

    return 0;
}

請完成名為 student.h 的 C++ 語言程式，其中分別包含 Student 類別中的成員函式 calculate_average 的 Implementation：

• 成員變數 average：必須初始化為 0。
• 建構函式 Student：參考主程式 7～16 行，建構函式的引數從左到右依序為「姓名」、「學號」、「分數 1」、「分數 2」以及「分數 3」。
• 成員函式 calculate_average：計算該物件中三次考試的平均（無條件捨棄小數），並儲存在 this→average 變數中。

本題的相關程式將使用以下的 Makefile 進行編譯：

all: main.cpp
	g++ main.cpp
clean:
	rm -f *.o *~ *.*~ a.out

此題的執行結果可參考如下：