C++面向对象程序设计_自学指导书.doc
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《C++面向对象程序设计》 函授自学指导书 《C++面向对象程序设计》 自学指导书 浙江师范大学 信息科学与工程学院 朱建新 编 2005年4月30日 目 录 第一章 C++语言概述 1 【学习要点】 1 【例题分析】 1 【思考题】 2 第二章 基本数据类型 运算符及表达式 3 【学习要点】 3 【例题分析】 3 【思考题】 5 第三章 控制结构 6 【学习要点】 6 【例题分析】 6 【思考题】 15 第四章 数组 19 【学习要点】 19 【例题分析】 19 【思考题】 22 第五章 函数与编译预处理 32 【学习要点】 32 【例题分析】 32 【思考题】 40 第六章 指针 50 【学习要点】 50 【例题分析】 50 【思考题】 59 第七章 结构体与共用体 61 【学习要点】 61 【例题分析】 61 【思考题】 68 第八章 类与对象 72 【学习要点】 72 【例题分析】 72 【思考题】 79 第九章 继承与派生类 82 【学习要点】 82 【例题分析】 83 【思考题】 87 第十章 运算符重载与虚函数 92 【学习要点】 92 【例题分析】 92 【思考题】 102 第十一章 文件与流类库 104 【学习要点】 104 【例题分析】 104 【思考题】 109 105 第一章 C++语言概述 本章主要介绍C+十的起源、发展历史及其特点;C+十程序的基本结构;Visual C++6.0集成开发环境及上机操作过程。 【学习要点】 1. 了解C+十语言的特点。 2. 理解C+十语言源程序的结构、书写格式和main()函数的作用。 3. 熟悉 Visual C++6.0集成开发环境。熟练掌握利用 Visual C++6.0集成开发环境开发、调试C+十控制台程序的步骤和基本操作。 【例题分析】 一、选择题 例1-1 以下叙述中正确的是_。 A. C+十程序由main()函数组成 B. C+十程序由函数组成 C. C+十程序的执行从第一个函数开始 D. 在C+十程序中,注释只能位于一条语句之后 解:对于C+十程序应明确: (l)程序由函数组成。一个可运行的C+十源程序可由一个且仅能由一个 main()函数加上其他的函数组成,其他函数可有可无。 (2)不管main()函数出现在什么位置,程序总是从main()函数开始执行。 (3)注释的两种方法:一是用/*和*/把注释信息括起来;二是用//,它表示//之后到本行结束为注释内容。可以在程序任何位置进行注释。 正确答案:B。 二、填空题 例1-2 在下列程序的每行之后加上注释。 #include "iostream.h" void main() { cout<<"Hello!\n"; cout<<"Welcome to C++!\n"; } 解:注释如下: #include "iostream.h" //指示编译器在此处将文件iostream.h上中的代码嵌入本程序。 void main() //主函数,void表示 main()函数没有返回值。 { cout<<"Hello!\n";//输出字符串“Hello!”到显示器上。 cout<<“Welcome to C++!\n";//输出字符串“Welcome to C++!\n”。 } 例1-3 C+十中函数的函数体由符号_开始,用符号_结束。 解:C+十中函数的函数体由符号“{”开始,用符号“}”结束。 三、 编程题 例1-4 编写一个程序,运行时提示输入一个数字,再把这个数字显示出来。 解: 程序如下: #include "iostream.h" void main( ) { int i; cout<<"请输入一个数字:"; cin>>i; cout<<"你输入的数字是"<<i<<endl; } 【思考题】 一、选择题 1. C+十语言规定:在一个源程序中,main()函数的位置_。 A. 必须在最开始 B. 必须在系统调用的库函数的后面 C. 可以任意 D. 必须在最后 2. 以下正确的叙述是_。 A. C+十程序的每行中只能写一个语句 B. C+十语言本身无输入、输出语句 C. 在对一个C+十源程序进行编译的过程中,可发现注释中的拼写错误 D. 在C+十程序中,main()函数必须位于程序的最前面 3. 以下符号中能作为用户标识符的是_。 A. 123 B. void C. struct D .switch 4. C+十语言程序的基本单位是_。 A. 程序行B. 语句C. 函数D. 字符 二、填空题 5. 一个可执行的C+十程序至少必须有一个_函数。 6. C+十源程序中注释的作用是_。 7. 一个C+十语句以_结束。_是C+十语句的组成部分。 8. 在C+十语言中输入、输出操作是通过_来实现的。 9. 在下列程序的每行之后力,上注释。 #include<iostream.h> void main() { int nl, n2, sum; cont<<"Emter two numbers n1,n2:"; cin>>n1>>n2; sum=n1+n2; cout<<"n1+n1="<<sum<<endl; } 三、编程题 10. 参照例题分析,编写一个C+十程序并上机运行,能输出以下信息: ************************************** Hello,C++! ************************************** 11. 编写一个C+十程序,输入任意三个数a,b,c,能输出其中的最大值。 第二章 基本数据类型 运算符及表达式 本章是C+十语言中需要熟记的内容最多的一章,对于数据类型、运算符、表达式等内容既要熟记,更要灵活运用;特别要注意与自然语言明显不同的逗号运算、自增自减等运算的特点。 【学习要点】 1. 掌握常量与变量、整型数与实型数的概念。 2. 掌握字符型数据与字符串型数据的概念以及二者的区别。 3. 掌握各种类型的变量说明及其初始化。 4. 掌握算术运算、逻辑运算、关系运算、赋值运算、逗号运算等概念。 5. 掌握运算符的优先级、左结合和右结合规则以及目数的概念。 6. 掌握表达式求值时类型的自动转换和强制类型转换。 7. 掌握表达式的组成、表达式的优化。 8. 掌握位运算和位运算符。 【例题分析】 一、选择题 例 2-1 下列不合法的变量名为_ A. student B. -student C._student D. student() 解:根据变量命名要求,首字母以英文字母或下划线开头。 正确答案:B。 例 2-2 下列不合法的变量名为 A.t%udent B.astudent C.s_tudent D.studen() 解:根据变量命名要求,变量名组成只能由大小写字母、数字、下划线组成。 正确答案:A。 例2-3 下列不合法的变量名为_ A.lint B.int1 c.int D._lint 解:根据变量命名要求,系统关键字不能作为变量名。 正确答案:C。 例 2-4 当 a=6,b=5时,逻辑表达式 a<=7&&a+b>8的值为__ A.true B.false C. 非0整型数 D. 0 解:根据题意和该逻辑表达式的运算结果。 正确答案:C。 例 2-5 设 X,y,Z为整型数,下列各式中,运算结果与 X=y=24的表达式相同的是_。 A.x=(y=z=8,4×6) B.x= y=(z=8,4×6) C.X= y= z=8,4×6 D.x=(y= z= 8),4×6 解:C++语言的赋值运算有别于其他高级语言,逗号运算又是其他高级语言所没有的。 1. 在赋值表达式中,可以有多个赋值运算符;计算顺序自右向左,运算优先级低,仅高于远号运算符。 2. 逗号既是分隔符,又是运算符,可以用一个逗号运算符或多个逗号运算得将多个表达式连接成逗号表达式,计算顺序自左向右,并将最后一个表达式的值作为整个逗号表达式的值,运算优先级最低;例:a=(2×2, 4+6,20/4,6);结果a=6。 正确答案:B。 例2-6 设i=6,k=0下列各式中,运算结果为k=7 的表达式是_。 A. k=i+++k B. k=k+i++ C. k=++i+k D.k=k+(十十i) 解:自增十十、自减――运算符是C+十语言特有的。 1.运算符在变量的前面或后面,其运算结果是不同的。若十十或--在变量前;则先将变量的值加1(或减 1后,再将变量的值参加运算;反之则先将变量的值参加运算;再将变量的值加1(或减1)。 2.自增、自减运算符优先级高于算术运算符,A式i+++k,先计算i++, 再力。k,D式 k= k+(++i),若去掉括号,则改变了运算顺序;变为 k+十后, 再十l。 正确答案;C和D。 二、填空题 例 2-7 表达式'A'+'B'+20的值为_ 解:不同类型的数据混合运算时,系统可以自动进行类型转换,将表示范围小的数据类型转换成另一操作数的相同类型后再参与运算,则转换为65+66+20=151。 例2-8 如果定义int e=8;double f=6.4,g=8.9;则表达式f+int(e/3*int (f+g)/2)%4的值为_。 解:不同类型的数据混合运算时,可以使用强制类型转换符,强制将一种数据类型转换成另一种数据类型后再参与运算,对于表达式,先求表达式的值,然后再转换值的类型,本例的运算结果为 9.4 。若将式中 e/3改为 e/3.0 则运算结果为6.4,因为e/3的值是整型数,而e/3.0的值是实型数,改变了括号内的运算结果,致使整个表达式的值发生变化。 例2-9 若int i= 65535,j =0x000x,k:k=i&j; ,则k值为_,i值为_。 解:将 10进制数65535和 16进制数000aH在计算机内的二进制原型数值按位与运算,结果为 k= 10,i为 65535。 三、编程题 例 2-10 编写一个将华氏温度转换为摄氏温度的程序。转换公式为 C=(5.0/9)(F—32),要求输出华氏温度和摄氏温度的对应值。 解:程序如下: #include<iostream.h> void main() { double C,F; cout<<"输入华氏温度值:"; cin>>F; C=(5.0/9)*(F-32); cout<<"华氏温度为:"<<F<<" "<<"对应的摄氏温度值是:" <<C<<endl<<endl; } 【思考题】 一、选择题 1. 以下可作为正确变量名的是_。 A .class B. class1 C. 1class D. cl\ass 2 以下可作为正确变量名的是。 A .case B.-cd C. 33 D. 33s 3.若a=15,b=3 时,逻辑表达式a<=7&&a+b>8 的值为 A.ture B.false C. 非0整型数 D.0 4. 若a和b为整型变量,语句b= (a=1+2 a×3),a+5运行后,a 和b的结果为 A .9,8 B. 3,8 C. 3,9 D. 9,14 5. 以下不正确的叙述是_。 A.在C+十程序中,PI和pi是不同的变量 B.在C+十程序中,逗号运算符的优先级最低 C.当从键盘输入数据时,对于整型变量只能输入整型数值,对于实型变量只能输入实型数值 D. 若 s、t为int数,设 t=S>>2后,s的值不变 6.若int a;char b;float c; double d;则表达式a*b-c+d值的数据类型为_。 A. int B. float C. double D. char 7. 已知字母 A的ASCII码为十进制数 65,D为字符型变量,则D='A'+'9'-'4'的值_ 。 8. 若a为16进制数,若想通过a&b运算使a的二进制数的高4位清零,低4位不变;则 b的 16进制数是_。 9. 编制程序,输入相应字母的 ASCII码值,输出该字母。 10. 用C+十描述下面命题: (1)a小于b或大于c (2)a和b中至少有一个大于c。 (3)a和b中只有一个大于c。 (4)a和b中两个都大于c。 第三章 控制结构 【学习要点】 1.掌握顺序结构的编程方法,这是程序设计的基础。 2.学会cin、cout实现输入/输出数据。 3.学会应用字符输入/输出函数。 4.掌握 printf函数和 scanf函数。 5.掌握条件语句的形式和使用. 6.掌握条件语句的嵌套。 7.掌握条件运算符的使用。 8.掌握switch语句的形式和使用。 9.掌握 for,while,do—while三种循环语句。 10.掌握循环的嵌套。 11.掌握break,continue,goto语句. 【例题分析】 一、多项选择题 例3-1 如有以下定义和输入语句,若要求al、a2、c1、c2的值分别为20、60、A、B,则下列数据输入方式中正确的是_。 int a1,a2; char c1,c2;; cin>>a1>>c1>>a2>>c2; A.20A ┗┛60B B.20,A,60,B C. 20┗┛ A┗┛ 60┗┛ B D.20A60B E.20<CR>A<CR>60<CR>B 注:此处┗┛为空格符,<CR>为回车键符,下文同。 解:C+十语言没有专门的输入/输出语句,其输入/输出可通过输入/输出流来实现。cin不能将输入的空格赋给字符型变量,空格和回车键均作为输入字符之间的分隔符;字符型变量只能容纳一个字符,整型数只能由数字组成;逗号不能作为分隔符。 正确答案:A、C、D、E。 例3-2 设有语句float PI= 3.14;,若用科学表示法输出为3.140000e+000则下列正确的表达式为__ A.cout<<PI<<endl; B.cout.setf(ios:: scientific,ios::floatfield);cout<PI<<"\n"; C.printf("%12.10f\n",PI); D.printf("%e\n",PI); 解:C+十语言除用输出流输出数据外,还可用C语言的输入/输出函数,但需包含stdio.h,其输出格式与C+十输出流格式不同:C+十中可用预定义的格式控制函数定义输出格式,也可以用ios类的成员函数进行格式控制。若学用科学表示法输出数据,必须用ios类成员函数 setf设置状态标志。printf函数必须用e格式符才可以输出科学表示法形式的数据。 正确答案:B、D。 二、填空题 例3-3 以下程序的输出结果为_____________ #include<iostream.h> void main() { short i; i=-6; cout<<"oct="<<oct<<i<<"dec" <<dec<i<<",hex="<<hex<<i<endl: } 解:i为short 类型,占用2字节内存,而oct、dec、hex是C+十中预定义的格式控制函数控制输入/输出数据的格式。答案为 oct=177772, dec=-6, hex= fffa。 例 3-4 以下程序的输出结果为 #include<iostream.h> void main() { int i=66; char c='A'; cout<<"i="<<(char)i<<",c="<<dec<<i<<"\n\n"; } 解: 本程序采用了强制型转换符,将i转换为字符型数据输出,又用格式控制函数将字符型数据转换成数值型数据输出。答案为i=B,C=66a 例3-5 以下程序的输出结果为___________ #include <iostream.h> void main() { int i=0,x=0,y=0; do { i++; if(i%3!=0) { x+=i;i++; } y+=i++; } while(i<5), cout<<"x="<<x<<" y= "<<y<<endl; } 解:x = 5 y = 7 例3-6 以下程序的输出结果为_________ #include <iostream.h> void main() { int x, y=10; while(x=y-l) { y-=2; if(y%3==0) { x++; continue; } else if(y<4) break; x++; } cout<<"x="<<x<<" y= "<<y<<endl; } 解: 输出结果是: x=3 y=2 例3-7 以下程序的输出结果为______________ #include<iostream.h> void main() { int i,j,m; for(i=1;i<4;i++) { for(j=l;j<7;j++) { if(j= =4) break; m=i*j; cout<<i<<" * "<<j<<"= " <<m<<" "; } cout<<endl; } } 解: 运行结果如下: l×l = 1 l×2 = 2 l×3 = 3 2×l = 2 2×2 = 4 2×3 = 6 3×1 = 3 3×2 = 6 3×3 = 9 注意:当j的值为4时,结束的是内层循环,外层for循环继续执行。 例3-8 以下程序的输出结果为___________ #include<iostream.h> void main() { int i,j,m; for(i= l;i<4;i++) { for(j=1;j<7;j++) { if(j = = 4) continue; m=i *j; cout<<i<< " * " <<j<<"=" <<m<<" "; } cout<<endl; } } 解:运行结果如下: 1×l = l l×2=2 l ×3=3 1×5=5 l ×6=6 2×1 = 2 2×2=4 2×3= 6 2×5 = l0 2×6= l2 3×l =3 3×2= 6 3×3=9 3×5 = l5 3×6= 18 注意: continue结束本次循环,即当j的值为4时,内层循环体的条件语句后面的部分不执行,循环变量j自加,执行下一次内层循环。 例3-9 输入一个自然数,输出其各因子的连乘形式。如输入12,输出12=12×2×3的形式,请填空。 #include <iostream.h> void main() { int i=2, n; cout<<"输入一个自然数:"; cin>>n; cout<<n<<"= 1"; do { if(n%i= =0) { cout<<'*'<<i; ______1_________; } else i++; } while(____2_____); } 解: ①n=n/i;②n!=1 三、编程题 例 3-10 编程实现如下所示的函数关系式。已知 X,求 y的值。 x (x<1) y= x+5 (1≤x≤10) x-5 (x≥ l0) 解:该函数实质是一个分段函数,即根据x的不同取值范围,由相应的函数式求y的值。 (1)使用缺省else的if语句形式 #inc1ude<iostream.h> void main() { float x,y; cout<<"Enter a number: "; cin>>x ; if(x<l ) y=x; if(x>= l &&x<l0) y=x+5; if(x>=10) y=x-5; cout<<"y= " <<y<<endl; } (2)用条件语句的嵌套形式实现 #inc1ude<iostream.h> void main() { float x,y; cout<<"Enter a number:"; cin>>x; if(x<1) y=x; else if(x< 10) y=x+5; else y=x-5; cout<< " y= " <<y<<endl; } 例3-11 根据输入的年月,求出该年该月的天数。 解:本题要根据月份来讨论天数,如是大月(1,3,5,7,8,10,12)则天数是31,如是小月(4,6,9,11)则天数是30;如是2月;要看该年是否闰年,是闰年则为29天,非闰年则为28天,显然本程序采用多分支选择结构。具体程序如下: #include<iostream.h> #inc1ude<stdlib.h> void main() { int year,month,days; cout<<"Enter the year: "; cin>>year; cout<<"Enter the month:"; cin>>month; switch(month) { case 1: case 3: case 5: case 7: case 8: case 10: case l2:days=3 1;break; case 4: case 6: case 9: case 11:days=30;break; case 2: if((year%4==0& & year%100!=0) || year%400= =0) days=29; else days=28; break; default:cout<<"Input error ! "<<endl; exit(0); } cout<<"year: " <<year<<endl << "month: "<<month<<endl <<"days: "<<days<<endl; } 例3-12 求下列分数序列的前15项之和。 2/1,3/2,5/3,8/5,13/8,21/13,... 解:根据题意可采用累加方法,为此需定义一个存放累加结果的变量sum,累加的过程自然是通过循环结构来实现,循环变量i的取值范围是1到15,且循环变量表示当前的数列项数;在循环体内不仅要计算数列第i项的值,还要计算前i项的累加和。数列的规律:从第2项开始;每一项的分母是前一项的分子,而分于是前一项的分子分母之和,即第i-1项为a/b,则当i>l时,第i项为(a+b)/a。程序如下: (l)用while语句实现。 #include<iostream.h> void main() { float sum,t,a,b; int i; a=2;b= l;i= 2 ) t=a/b; sum=t; while(i<=5) { a=a+b; //求第i项的分子 b=a-b; //求第i项的分母 t=a/h; //求第i项的值 sum+=t; //求第i项的和 i++; } cout<<" sum=" <<sum<<endl; } (2 ) 用for语句实现. #include<iostream.h> void main() { float sum,t,a,b; int i, a=b= 1.0, sum=0.0; for(i= 1;i<= 15;i++) { a=a+b; //求第i项的分子 b=a-b,; //求第i项的分母 t=a/b; //求第i项的值 sum+=t; //求第i项的和 } cout<< "sum= " << sum<<endl; } (3 )用do-while语句实现 #include<iostream.h> void main() { float sum,t,a,b; int i=l, a=b=1.0;sum=0; do { a=a+b; //求第i项的分子 b=a-b; //求第i项的分母 t=a/b; //求第i项的值 sum+=t; //求第i项的和 } while(++i<= 15); cout<< "sum=" <<sum<<endl; } 例3-13 正整数n从键盘输人,计算5n的值。 解:计算5n可用循环语句实现,本例仅以while语句实现。 #include <iostream.h> void main() { int i=1,n; float resuIt=1.0; cout<<"输入n:"; cin>>n; if(n) { while(i<=n) { result*=5.0; i++; } cout<<"结果是: "<<result<<'\n' ; } } 例3-14 1-l/2+1/3-1/4+…+l/99-1/100的值。 解:本题仅以for语句实现。 #include <iostream.h> void main() { float sum=0.0, s=1 .0; for(int i=l;i<=l00;i++) { sum+=s/i; s=-s, } cout<<"结果是: "<<sum<<'\n'; } 例3-15 输入一行字符,将其中的两种字符 ‘C’和‘+’显示出来,而对其他字符不显示,同时统计出其他字符的个数。 解: #include <iostream.h> #include <stdio.h> void main() { char ch; int i=0; while ((ch=getchar() ) ! ='\n' ) { if(ch!='C'&&ch!='+') { i++; continue; } cout<<ch; } cout<<"其他字符的个数为:"<<i<<'\n'; } 例3-16 从键盘输入某班若干名学生一门课程的成绩,编程找出最高分和最低分,并统计全班平均成绩。 解:要求程序具有灵活性,程序中参加统计的学生人数应随具体情况而定,不应固定,若以输入负数作为统计结束条件,则程序如下: #include <iostream.h> void main() { float score;max;min;sum=0.0; int num=0; cout<<"输入一个成绩!"; cin>>score; max=min= score; whi1e(score>=0) { if(score>max) max=score; if(score<min) min=score; sum+=score; num++; cout<<"输入一个成绩!"; cin>>score; } if(num) { cout<<"共统计 "<<num<<"人"<<endl; cout<<"最高分是"<<max<<end1; cout<<"最低分是 "<<min<<endl; cout<<"平均成绩是"<<sum/num<<endl; } else cout<<"无输入!"<<endl; } 例3-17 从键盘不断读入字母,如字母为元音字母,则输出其相应的大写字母,否则结束程序 解: #include <iostream.h> void main() { char ch; int quit=0; do { cout<<"\n 输入一个字母:"; cin>>ch; switch(ch) { case 'a':cout<<'A'; break; case 'e':cout<<'E'; break; case 'i':cout<<'l'; break; case 'o':cout<<'O'; break; case 'u':cout<<'U'; break; default: quit=1; break; } } while(!quit); } 例3-18 模拟计算器进行加、减、乘、除数学运算。要求当输入两个操作数和运算符后,输出运算结果。一次运算结束后询问用户是否继续,用户根据需要可继续进行运算。 解: #include <iostream.h> void main() { char op; char quit='y'; float dl;d2; while(quit= ='y'|| quit= ='Y') { cout<<"输入:第一个操作数;运算符和第二个操作数"<<endl; cin>>d1>>op>>d2; switch(op) { case '+': cout<<d1<<'+'<<d2<<'='<<(dl+d2)<<endl; break; case '-': cout<<d1 <<'-' <<d2 <<"="<<(d1-d2) <<endl; break; case '*': cout<<d1 <<'*' <<d2<<'='<< (d1 * d2)<<endl; break; case '/':if(d2==0.0) { cout<<"输入错误! "<<endl; quit=0; } else cout<<d1 <<'/'<<d2<<'=' <<(d1/d2)<rend1; break; defauit:cout<<"运算符错误"<<endl; break; } cout<<"是否继续(y)? "; cin>>quit; } } 【思考题】 一. 选择题 1.以下程序的输出结果是_______ #include<iostream.h> void main() { int w=4,x=3,y=2,z= 1,result; result=w<x?w: z<y?z:x; cout<<result<<endl; } A.1 B. 2. C 3. D. 4 2.若所以变量均已正确说明,下列程序运行后X的值是________ a=b=c=0;x=35; if(! a)x--; else if(b) x=2; if(c) x=3; else x=4; cout<<x<<endl; A. 34 B. 4 C. 35 D. 3 3. 若已有说明语句int x,y;则不能实现以下函数关系的程序段是________ -1 (x<0) y= 0 (x=0) 1 (x>1) A. if (x<0) y=-1; B. y=-1; else if (x= =0) y=0; if (x!=0) else y=l; if(x>0) y=1; e1se y=0; C. y=0; D. if(x>=0) if(x>=0) if(x>0) y=l; {if(x>0) y=1;} else y=0; else y=-l; e1se y=-1; 4.设有说明语句int a=1,b=0;则执行以下语句后输出为______ switch(a) { case l: switch(b) { case 0:cout<<" **0**";break; case l: cout<<: **1** ;break; } case 2: cout<<"**2**";break; } A. **0** B. **0****2** C. **0****l****2** D. 有语法错误 5.设有以下程序段,则_____ int x=0;s=0; while (!x!=0) s+=++x; cout<<s; A. 运行程序段后输出0 子 B. 运行程序段后输出1 C. 程序段中的控制表达式是非法 D.程序段执行无限次 6. 以下程序段中,能正确计算10!的是_________ A. do {i=1;s=1; B. do {i=1;s=0; s=s*i; s=s*i; i++; i++; }while(i<=l0); }whi1e(i<=10); C. i=l;s=1; D. i=1;s=0; do{ s=s*i; do{ s=s*i; i++; i++; }while(i<=10); }while(i<=10); 7.下面程序的功能是计算正整数2345的各位数字的平方和。请选择填空。 #include<iostream.h> void main() { int n,sum=0; n=2345; do { sum=sum+____1____; n=_____2______; } while(n); cout<<" sum=" <<sum<<endl; }- 配套讲稿:
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