学习记录 紫书第五章 C++与STL入门
C++与STL入门
C与C++
1. 函数定义参数时的引用：
c语言中函数变量的传递为将一个值传递到该函数的局部变量中；
c++语言中可以按照“引用”的方式传递，即引用改变量，使函数中的形参达到实参的效果。
函数定义局部变量时采用 int& a 的形式使用“引用”传递，即该函数引用a作为其局部变量。
2. 字符串string类：
定义：string s;
读入：cin>>s//读入一个单元内容; getline(cin,s);//读入一行内容
注：使用scanf读入string类将会使string类函数失效；
输出：cout<
访问：下标访问；
常用库函数：
计算字符串长度：int len=s.length()
判断串是否为空：bool judge=s.empty();
在串中查找元素：int pos=s.find(a,0);
//附上string类型操作大全：string在c++中的使用
string s,a;//char a;
cin>>s>>a;
string::size_type pos=s.find(a,0);
//第一个参数为查找对象，第二个参数为查找开始的位置
//返回值为查找对象第一次出现的位置(下标);
int position=pos;
cout<<position<<endl;
输入：shugedalao da
输出：5
其他操作：
连接s1与s2：`string s3=s1+s2;`
判断s1与s2是否相等：`bool judge=(s1==s2)`;
3. stl基础之再谈结构体：
1 c++中不再需要typedef的方式定义一个struct;可以直接struct Point{...};
2 c++中结构体成员除了变量外还可以有函数，称为成员函数：类的六大默认成员函数；其中构造函数和重定义运算符函数最为常用，分别用于初始结构体中的变量与赋予结构体新的操作，具体例子如下：
#include4. stl基础之模板：
模板：template即将结构体或函数的操作类型扩充到整个“一等公民”的范围；
举例说明：
#includeSTL初步
1. 排序与检索：
快速排序sort：sort(a,a+n,rule)//(类型头，类型尾，排序规则)
原理：详见这篇博客
时间复杂度：nlogn
例：
#include二分查找：
注：二分搜索只能搜非递减序列！！！
- 检查某值是否存在
bool judge=binary_search(a.begin(),a.end(),x); - 搜索序列中第一个大于等于x的下标
int pos=lower_bound(a.begin(),a.end(),x)-a; - 搜索序列中第一个大于x的下标
int pos=upper_bound(a.begin(),a.end(),x)-a;
更多请转步此博客：STL中非常好用的二分查找函数汇总；
2. vector：
- 支持下标访问的顺序容器；
- 新增元素时，如果超过当前容量，则容量会以两倍的方式扩充，直至扩充到容量足够；
- 扩充容量是个极慢的过程；
- 其他特点与数组一致。
- 常用函数：
(1. 清空数组：v.clear();
(2. 尾部插入/删除元素：v.push_back(temp);/v.pop_back();
(3. 计算长度：int len=v.size();
vector的内部原理参照这篇博客；vector的更多函数使用参照这篇博客。
vector的使用例题：
UVa101 The Blocks Problem
输入n (0 当输入quit时，结束操作并输出0~n-1的位置上的木块情况。 UVa10815 Andy’s First Dicitionary 输入一个文本（最多500行，每行最多200个字符，以EOF结尾），找出所有不同的单词，按照字典序从小到大输出以小写输出（一行一单词）。 UVa156 Ananagrams 输入一些单词（输入包含若干行，每行不超过80个字符，由一些单词组成。单词由不超过20个大小写字母组成），找出所有满足如下条件的单词：该单词不能通过字母重排，得到输入文本的另外一个单词。在判断是否满足条件时，字母不分大小写，但在输出时应保留输入的大小写，按字典序排列。 stack与queue都为容器适配器； UVa12096 The SetStack Computer（较复杂） 有一个专门为了集合运算而设计的“集合栈”计算机。该机器有一个开始为空的栈并且支持以下操作。 例如，栈顶元素是A = { {}，{{}} }，下一个元素是B = { {}， {{{}}} }，则： UVa540 Team Queue 有t个团队的人正在排一个长队。每次新来一个人时，如果他有队友在排队，那么这个新人会插队到最后一个队友身后。如果没有任何一个队友排队，则他会排到长队的队尾。输入每个团队中所有队员的编号，要求支持如下3种指令（前两种指令可以穿插进行）。 UVa 136 Ugly Numbers 丑数是指不能被2，3，5以外的其他素数整除的数。把丑数从小到大排列起来，结果如下： 详细题解见个人博客：题解 紫书 UVa 136 Ugly Numbers ； vector和deque为顺序容器； vector和deque可以通过下标访问元素，其他容器通过迭代器访问各元素，map也可以通过键值访问； set多用于元素去重，确保其他容器内元素唯一性； 输出时倒序输出！！！ 除法不会写= =。 最近更新2020.8.22——更改博客标题与分类专栏；
详细题解见个人博客：题解 紫书P110UVa101 The Blocks Problem；3. set：
set的使用例题：
详细题解见个人博客：题解 紫书P112 UVa10815 Andy’s First Dictionary；更新于2020.6.23
4. map
map的使用例题：
详细题解见个人博客：题解 紫书P113 UVa156 Ananagrams；更新于2020.6.24
5. 栈、队列与优先队列：
stack与queue的异同：
stack遵循"后进先出"的规则，入栈口与出栈口在同一侧，q.push(x)后x位于栈顶，q.pop()弹出栈顶元素；
queue遵循"先进先出"的规则，入队口与出对口分别在两侧，q.push(x)后x位于队末，q.pop()弹出队首元素。stack的使用例题：
1.PUSH：空集“{}”入栈。
2.DUP：把当前栈顶元素复制一份后在入栈。
3.UNION：出栈两个集合，然后把二者的并集入栈。
4.INTERSECT：出栈两个集合，然后把二者的交集入栈。
5.ADD：出栈两个集合，然后把先出栈的集合加入到后出栈的集合中，把结果入栈。
UNION 操作将得到{ {}， {{}}， {{{}}} }，输出3.
INTERSECT 操作将得到{ {} }，输出1。
ADD 操作将得到{ {}， {{{}}}，{{} ， {{}}} }，输出3。
详细题解见个人博客：题解 紫书 UVa12096 The SetStack Computer；queue的使用例题：
ENQUEUE：编号为X的人进入长队。
DEQUEUE：长队队首出队。
STOP：停止模拟。
对于每个DEQUEUE指令，输出出队的人的编号。
详细题解见个人博客：题解 紫书 UVa540 Team Queue；优先队列priority_queue：
#include中；priority_queue，越小数优先级越大的优先队列：priority_queue，注意>>不要连在一起，易被编译器当作右移运算符；priority_queue分别为数据类型，容器类型，比较方式；int x=pq.top();priority_queue的使用例题：
1,2,3,4,5,6,8,9,10,12,15……
求第1500个丑数
无输入
输出：The 1500’th ugly number is x.6. 应用
rand()生成随机数调试；
rand()随机生成一个位于[0,RAND_MAX]中的数，RAND_MAX最小为32767(2的15次方-1)；srand()初始化随机数种子；常用格式为：srand(time(NULL));rand()与srand()存于头文件#include中，time()存于头文件#include中；#include7. 小结：
类型：
map和set为关联容器；
stack和queue为容器适配器；访问:
首元素的访问：
vector、deque、queue都为front；stack为top；适用场景：
map多用于记录两组数据间的关联关系；
其他根据需求分析；更新于2020.7.3
大整数类（使用vector简单实现）：
定义：
typedef vector<int> Bigint;
赋值：
Bigint assigned(string& str)
{
Bigint temp;
for(int i=str.length()-1;i>=0;i--)
temp.push_back((int)(str[i]-'0'));
return temp;
}
四则运算：
//加法
Bigint added(Bigint& a,Bigint& b)
{
Bigint c;
int lena=a.size(),lenb=b.size();
int len=max(lena,lenb),next=0;
for(int i=0;i<len;i++)
{
if(i<lena&&i<lenb) c.push_back(a[i]+b[i]);
else if(i<lena&&i>=lenb) c.push_back(a[i]);
else if(i>=lena&&i<lenb) c.push_back(b[i]);
else break;
c[i]+=next;
next=c[i]/10;
if(i!=len-1) c[i]%=10;
}
return c;
}
//减法
Bigint diffed(Bigint& a,Bigint& b)
{
Bigint c;
int lena=a.size(),lenb=b.size(),next=0,mark=0;
for(int i=0;i<lena;i++)
{
int temp;
if(i<lena&&i<lenb){
if(a[i]-b[i]+next<0) { c.push_back(a[i]-b[i]+10+next);next=-1; }
else { c.push_back(a[i]-b[i]+next);next=0;}
}else if(i>=lenb){
if(a[i]+next<0) { c.push_back(a[i]+10+next);next=-1; }
else { c.push_back(a[i]+next);next=0;}
}else break;
}
for(int i=c.size()-1;i>=0;i--) //去前缀0
{
if(c[i]==0) continue;
else { mark=i;break; }
}
c.resize(mark+1);
return c;
}
//乘法
Bigint timesed(Bigint& a,Bigint& b)
{
int lena=a.size(),lenb=b.size(),mark=0;
Bigint c(lena+lenb,0);
for(int i1=0;i1<a.size();i1++)
{
for(int i2=0;i2<b.size();i2++)
{
c[i1+i2]+=a[i1]*b[i2];
c[i1+i2+1]+=c[i1+i2]/10;
c[i1+i2]%=10;
}
}
for(int i=c.size()-1;i>=0;i--) //去前缀0
{
if(c[i]==0) continue;
else { mark=i;break; }
}
c.resize(mark+1);
return c;
}
更新于2020.7.4