C++学习笔记总结练习：string字符串容器和泛型算法
1 string字符串容器和泛型算法
1.1 STL顺序容器
参考顺序容器部分
- 访问元素
- 也可以使用迭代器访问元素。
- at会进行安全检查抛出异常。
- []下标运算符不会进行检查。
- back(),front()
- 添加元素
- 总共有6+3=9种插入方法。insert有额外的两种范围插入方法。
- 在尾部添加元素push_back(),emplace_back()
- 在头部添加元素push_front(),emplace_front()
- 在中间添加元素insert(),emplace()
- insert方法提供了范围插入的方法。中间插入一个元素。在给定的一个迭代器之前插入一个值。中间插入多个元素。在给定的迭代器之前插入范围迭代器内的元素。
- 删除元素
- back、front、push_back、push_front、pop_back、pop_front、emplace_front、emplace_back。是一组首尾相关的插入操作。
- insert、emplace、at、erase。是一组随机的操作。
- 重构容器
- 并非该表容器内存的大小。而是改变容器范围的大小。
1.2 STL泛型算法
- string 对象也可以看作一个顺序容器，它支持随机访问迭代器，也有 begin 和 end 等成员函数。STL 中的许多算法也适用于 string 对象。下面是用 STL 算法操作 string 对象的程序示例。
#include
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
string s("afgcbed");
string::iterator p = find(s.begin(), s.end(), 'c');
if (p!= s.end())
cout << p - s.begin() << endl; //输出 3
sort(s.begin(), s.end());
cout << s << endl; //输出 abcdefg
next_permutation(s.begin(), s.end());
cout << s << endl; //输出 abcdegf
return 0;
}
2 string字符串操作
2.1 字符串创建
- string 类有多个构造函数，用法示例如下：
- 拷贝初始化
- 序列初始化
- 子串初始化
这三种初始化的恶魔是，在assign、find、append、replace、insert函数中，也在使用。就如同顺序容器中的初始化方法，在顺序容器的其他的操作中也是通用的。
string s1(); // si = ""
string s2("Hello"); // s2 = "Hello"
string s3(4, 'K'); // s3 = "KKKK"
string s4("12345", 1, 3); //s4 = "234"，即 "12345" 的从下标 1 开始，长度为 3 的子串
- 为称呼方便，本教程后文将从字符串下标 n 开始、长度为 m 的字符串称为“子串(n, m)”。
- string 类没有接收一个整型参数或一个字符型参数的构造函数。下面的两种写法是错误的：
string s1('K');
string s2(123);
2.2 字符串赋值
- 可以用 char* 类型的变量、常量，以及 char 类型的变量、常量对 string 对象进行赋值。例如：
string s1;
s1 = "Hello"; // s1 = "Hello"
s2 = 'K'; // s2 = "K”
- string 类还有 assign 成员函数，可以用来对 string 对象赋值。assign 成员函数返回对象自身的引用。例如：
string s1("12345"), s2;
s3.assign(s1); // s3 = s1
s2.assign(s1, 1, 2); // s2 = "23"，即 s1 的子串(1, 2)
s2.assign(4, 'K'); // s2 = "KKKK"
s2.assign("abcde", 2, 3); // s2 = "cde"，即 "abcde" 的子串(2, 3)
2.3 字符串交换
- swap 成员函数可以交换两个 string 对象的内容。例如：
string s1("West”), s2("East");
s1.swap(s2); // s1 = "East"，s2 = "West"
2.4 字符串长度
- int length() 成员函数返回字符串的长度。
- int size() 成员函数可以实现同样的功能。
2.5 字符串比较
- 可以用 <、<=、==、!=、>=、> 运算符比较 string 对象
- compare 成员函数可用于比较字符串。compare 成员函数有以下返回值：
- 小于 0 表示当前的字符串小；
- 等于 0 表示两个字符串相等；
- 大于 0 表示另一个字符串小。
string s1("hello"), s2("hello, world");
int n = s1.compare(s2);
n = s1.compare(1, 2, s2, 0, 3); //比较s1的子串 (1,2) 和s2的子串 (0,3)
n = s1.compare(0, 2, s2); // 比较s1的子串 (0,2) 和 s2
n = s1.compare("Hello");
n = s1.compare(1, 2, "Hello"); //比较 s1 的子串(1,2)和"Hello”
n = s1.compare(1, 2, "Hello", 1, 2); //比较 s1 的子串(1,2)和 "Hello" 的子串(1,2)
2.6 查找字符串（字符）
-
string 类有一些查找子串和字符的成员函数，它们的返回值都是子串或字符在 string 对象字符串中的位置（即下标）。
-
如果查不到，则返回 string::npos。string: :npos 是在 string 类中定义的一个静态常量。这些函数如下：
find：从前往后查找子串或字符出现的位置。rfind：从后往前查找子串或字符出现的位置。find_first_of：从前往后查找何处出现另一个字符串中包含的字符。find_last_of：从后往前查找何处出现另一个字符串中包含的字符。find_first_not_of：从前往后查找何处出现另一个字符串中没有包含的字符。find_last_not_of：从后往前查找何处出现另一个字符串中没有包含的字符。
-
所有的字符串查找方法重载了以下四种类型：pos表示开始查找的位置。n表示查找匹配的次数。返回值是整数索引。
- string (1) size_t find (const string& str, size_t pos = 0) const noexcept;
- c-string (2) size_t find (const char* s, size_t pos = 0) const;
- buffer (3) size_t find (const char* s, size_t pos, size_type n) const;
- character (4) size_t find (char c, size_t pos = 0) const noexcept;
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
string s1("Source Code");
int n;
if ((n = s1.find('u')) != string::npos) //查找 u 出现的位置
cout << "1) " << n << "," << s1.substr(n) << endl;
//输出 l)2,urce Code
if ((n = s1.find("Source", 3)) == string::npos)
//从下标3开始查找"Source"，找不到
cout << "2) " << "Not Found" << endl; //输出 2) Not Found
if ((n = s1.find("Co")) != string::npos)
//查找子串"Co"。能找到，返回"Co"的位置
cout << "3) " << n << ", " << s1.substr(n) << endl;
//输出 3) 7, Code
if ((n = s1.find_first_of("ceo")) != string::npos)
//查找第一次出现或 'c'、'e'或'o'的位置
cout << "4) " << n << ", " << s1.substr(n) << endl;
//输出 4) l, ource Code
if ((n = s1.find_last_of('e')) != string::npos)
//查找最后一个 'e' 的位置
cout << "5) " << n << ", " << s1.substr(n) << endl; //输出 5) 10, e
if ((n = s1.find_first_not_of("eou", 1)) != string::npos)
//从下标1开始查找第一次出现非 'e'、'o' 或 'u' 字符的位置
cout << "6) " << n << ", " << s1.substr(n) << endl;
//输出 6) 3, rce Code
return 0;
}
2.7 字符串拼接
- +和+=运算符对string 对象执行字符串的连接操作
- append 成员函数，可以用来向字符串后面添加内容。append 成员函数返回对象自身的引用。
- string& append (const string& str);
- string& append (const string& str, size_t subpos, size_t sublen);
- string& append (const char* s);
- string& append (const char* s, size_t n);
- string& append (size_t n, char c);
- string& append (InputIterator first, InputIterator last);
string s1("123"), s2("abc");
s1.append(s2); // s1 = "123abc"
s1.append(s2, 1, 2); // s1 = "123abcbc"
s1.append(3, 'K'); // s1 = "123abcbcKKK"
s1.append("ABCDE", 2, 3); // s1 = "123abcbcKKKCDE"，添加 "ABCDE" 的子串(2, 3)
2.8 字符串剪切
- substr 成员函数可以用于求子串 (n, m)，原型如下。调用时，如果省略 m 或 m 超过了字符串的长度，则求出来的子串就是从下标 n 开始一直到字符串结束的部分。例如：
- string substr (size_t pos = 0, size_t len = npos) const;
string s1 = "this is ok";
string s2 = s1.substr(2, 4); // s2 = "is i"
s2 = s1.substr(2); // s2 = "is is ok"
2.9 字符串替换
- replace 成员函数可以对 string 对象中的子串进行替换，返回值为对象自身的引用。
- string (1) string& replace (size_t pos, size_t len, const string& str);
- string& replace (const_iterator i1, const_iterator i2, const string& str);
- substring (2) string& replace (size_t pos, size_t len, const string& str,
size_t subpos, size_t sublen); - c-string (3) string& replace (size_t pos, size_t len, const char* s);
- string& replace (const_iterator i1, const_iterator i2, const char* s);
- buffer (4) string& replace (size_t pos, size_t len, const char* s, size_t n);
- string& replace (const_iterator i1, const_iterator i2, const char* s, size_t n);
- fill (5) string& replace (size_t pos, size_t len, size_t n, char c);
- string& replace (const_iterator i1, const_iterator i2, size_t n, char c);
- range (6) string& replace (const_iterator i1, const_iterator i2, InputIterator first, InputIterator last);
- initializer list (7) string& replace (const_iterator i1, const_iterator i2, initializer_list il);
string s1("Real Steel");
s1.replace(1, 3, "123456", 2, 4); //用 "123456" 的子串(2,4) 替换 s1 的子串(1,3)
cout << s1 << endl; //输出 R3456 Steel
string s2("Harry Potter");
s2.replace(2, 3, 5, '0'); //用 5 个 '0' 替换子串(2,3)
cout << s2 << endl; //输出 HaOOOOO Potter
int n = s2.find("OOOOO"); //查找子串 "00000" 的位置，n=2
s2.replace(n, 5, "XXX"); //将子串(n,5)替换为"XXX"
cout << s2 < < endl; //输出 HaXXX Potter
2.10 字符串插入
-
insert 成员函数可以在 string 对象中插入另一个字符串，返回值为对象自身的引用。例如：
- string& insert (size_t pos, const string& str);
- string& insert (size_t pos, const string& str, size_t subpos, size_t sublen);
- string& insert (size_t pos, const char* s);
- string& insert (size_t pos, const char* s, size_t n);
- string& insert (size_t pos, size_t n, char c);
- void insert (iterator p, size_t n, char c);
- iterator insert (iterator p, char c);
- void insert (iterator p, InputIterator first, InputIterator last);
string s1("Limitless"), s2("00");
s1.insert(2, "123"); //在下标 2 处插入字符串"123"，s1 = "Li123mitless"
s1.insert(3, s2); //在下标 2 处插入 s2 , s1 = "Li10023mitless"
s1.insert(3, 5, 'X'); //在下标 3 处插入 5 个 'X'，s1 = "Li1XXXXX0023mitless"
2.11 字符串删除
- erase 成员函数可以删除 string 对象中的子串，返回值为对象自身的引用。如果使用了迭代器。则返回值为指向删除序列后的第一个字符的迭代器。
- sequence (1)string& erase (size_t pos = 0, size_t len = npos);
- character (2)iterator erase (const_iterator p);
- range (3)iterator erase (const_iterator first, const_iterator last);
string s1("Real Steel");
s1.erase(1, 3); //删除子串(1, 3)，此后 s1 = "R Steel"
s1.erase(5); //删除下标5及其后面的所有字符，此后 s1 = "R Ste"
3 字符串转换
3.1 数值转换
- s表示字符串
- p表示在转换过程中遇到的第一个转换不了的字符。p可以得到它的下标。
- b表示转换的默认进制。默认是10进制
| 函数 | 说明 |
|---|---|
| string string to_string(val) | 一组重载函数。返回val值的string表示。 |
| int stoi(string s,size_t*p,int b) | 返回整形 |
| long stol(s,p,b) | 返回long |
| unsigned long stoul(s,p,b) | 返回unsigned long |
| long long stoll(s,p,b) | 返回longlong |
| unsigned long long stoull(s,p,b) | 返回unsigned longlong |
| float stof(s,p) | 返回float |
| double stod(s,p) | 返回double |
| long double stold(s,p) | 返回long double |
3.2 C字符串转string
str ="helloworld";
string s(str);
3.3 string转C风格字符串
string s("helloworld");
const char * str = s.c_str();
4 字符串流对象
- 将string视为特殊的字符串流。使用流对象的方法处理字符串。
- 使用流对象 istringstream 和 ostringstream，可以将 string 对象当作一个流进行输入输出。使用这两个类需要包含头文件 sstream。
#include
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
string src("Avatar 123 5.2 Titanic K");
istringstream istrStream(src); //建立src到istrStream的联系
string s1, s2;
int n; double d; char c;
istrStream >> s1 >> n >> d >> s2 >> c; //把src的内容当做输入流进行读取
ostringstream ostrStream;
ostrStream << s1 << endl << s2 << endl << n << endl << d << endl << c < 5 正则匹配
在正则表达式部分，有专门针对string的正则匹配搜索算法。
6 C字符串
头文件
#include
#include
#include
方法
| 名称 | 函数 & 目的 |
|---|---|
| strcpy(s1, s2); | 复制字符串 s2 到字符串 s1。 |
| strcat(s1, s2); | 连接字符串 s2 到字符串 s1 的末尾。连接字符串也可以用 + 号，例如:string str1 = “runoob”;string str2 = “google”;string str = str1 + str2; |
| strlen(s1); | 返回字符串 s1 的长度。 |
| strcmp(s1, s2); | 如果 s1 和 s2 是相同的，则返回 0；如果 s1 |
| strchr(s1, ch); | 返回一个指针，指向字符串 s1 中字符 ch 的第一次出现的位置。 |
| strstr(s1, s2); | 返回一个指针，指向字符串 s1 中字符串 s2 的第一次出现的位置。 |
7 字符串分割的两种处理方式
字符串流分割
- 使用getline()有分隔符的读入。和istringstream方法。对字符串进行分割。
getline(istream,string,delim)
istringstream is(ss);
string temp;
while(getline(is,temp,' ')){
// cout<<"a"<字符串方法分割
- 使用find(patter,pos)和substr(pos,length)两个函数进行查找和剪切。
string strs =" adb dai fei af";
string pattern = " ";
size_t start_pos=0;
size_t end_pos = strs.find(pattern,start_pos);
vector vec;
string temp;
while (end_pos != string::npos)
{ cout< 8 字符串格式化的两种处理方式
C-sprintf格式化字符串
#include
using std::string;
// 准备数据
string haha("haha");
int num = 3;
// 准备格式
string fmt("test string: %s. test number: %d");
char targetString[1024];
// 格式化，并获取最终需要的字符串
int realLen = sprintf( targetString,
sizeof(targetString),
fmt.c_str(),
haha.c_str(),
num );
字符串流格式化
使用stringstream格式化字符串
#include
using std::stringstream;
// 准备数据
string haha("haha");
int num = 3;
// 准备根据格式造字符串流
stringstream fmt; //或者使用 ostringstream
// 造字符串流
fmt << "test string: " << haha << ". test number: " << num;
// 获取最终需要的字符串
string targetString = fmt.str();
9 字符串匹配match和查找search的多种实现方法
- match整个字符串符合要求
- search找到符合要求的字符串子串。
循环暴力查找
暴力
成员函数find查找
参考 字符串find
模板函数find查找
参考 算法
正则表达式匹配
见正则表达式
10 字符串替换的多重实现方法
暴力替换
string replaceSpace1(string s) {
string result;
for(int i=0;i容器库的erase和insert替换
// 使用字符串库STL容器库的方法试一下
string replaceSpace2(string s) {
auto beg = s.begin();
auto end = s.end();
while(begstring对象的find和replace替换
// 使用字符串库STL容器库的find和replace试一下
string replaceSpace(string s) {
int pos=0;
string str="%20";
pos=s.find(" ",pos);
while(pos!=string::npos){
s.replace(pos,1,str);
pos=s.find(" ",pos);
}
return s;
}