字符大小的比较

字符串是一个个字符组合而成的，比如字符串"hello"，是由字符(char)类型’h’、‘e’、‘l’、‘l’、'0’组成的，我们可以通过索引来访问每一个字符。

字符的大小是根据它们在字符集中的ASCII码值来确定的。ASCII码是一种字符编码标准，将每个字符映射到一个唯一的整数值。比如小写字母'a'对应的ASCII码值是97， 小写字母'b'对应的ASCII码值是98。

大小写字母之间的差值为32，所以可以通过数学运算将大写字符加上32后转换为小写字符。

题目分析

代码的基础结构

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
int main() {
  int n;
  cin >> n; // 接收n行测试数据
  getchar(); // 从输入中获取一个字符
}

这里使用了 getchar()函数来吸收一个回车符，因为在输入 n 之后通常需要输入回车符才会输入下一行。

之后仍然可以使用while循环来处理 n 行数据，每一行数据使用getline(cin, n)来进行接收。

string s;
while(n--) {
	getline(cin, s);
	string result; //  定义变量result, 用来输出经过处理后的结果
}

这道题目需要解决如下几个问题：

• 如何判断大小写字母？
• 如何将小写字母转换为大写字母？
• 如何正确检测到词语，而不是检测到空格？

判断大小写字母与转换为大写字母

词组中每个单词的首字母，如果是大写字母，直接拼接到result中；如果是小写字母，则将其转换为大写字母再拼接到result中。

可以通过将需要判断的字母与'a'与'z'对比来判断这个字母是大写字母还是死小写字母。具体来说，如果这个字母的ASCII码大于等于'a'，小于等于'z'，那么这个字母就一定在a~z中，即它一定是一个小写字母。此时将其减去32，就转换为了大写字母。

if (s[0] >= 'a' && s[0] <= 'z'){
	s[0] -= 32;
}
// 将每行的第一个字符转换成大写后添加到 result 中
result += s[0];

正确检测词语而非空格

从 s 的第二个字符开始遍历到倒数第二个字符。

在循环中，检查当前字符是否为空格，并且下一个字符不是空格（这是为了跳过单词之间的多个空格），如果满足条件，则说明遇到了一个新的单词，下一个字符是这个单词的首字母，然后将下一个字符经过处理后添加到 result 中。

for (int i = 1; i < s.size() - 1; i++) {
	// 如果当前字符是空格，并且下一个字符不是空格
	if (s[i] == ' ' && s[i + 1] != ' ') {
		if (s[i + 1] >= 'a' && s[i + 1] <= 'z') {
			s[i + 1] -= 32;
		}
		result += s[i + 1];
	}
}

最后，将处理好的结果输出，每个字符串占一行。

cout << result << endl;

代码实现

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main () {
	int n;
	string s;
	
	cin >> n;
	getchar(); // 吸收一个回车，因为输入 n 后，要输入一个回车
	
	while (n--) {
		getline(cin, s); // 接收新的一行
		string result;
		
		// 如果首字母是小写，转换成大写
		if (s[0] >= 'a' && s[0] <= 'z') {
		    s[0] -= 32;
		}
		
		result += s[0]; // 将首字母拼接到 result 中
		
		for(int i = 1; i < s.size() - 1; i++) {
		    // 如果当前字符是空格，下一个字符不是空格，说明下一个字符是新单词的首字母
		    if (s[i] == ' ' && s[i + 1] != ' ') {
		        if (s[i + 1] >= 'a' && s[i + 1] <= 'z') {
		            s[i + 1] -= 32;
		        }
		        result += s[i + 1];
		    }
		}
		cout << result << endl;
	}
}

函数的使用

虽然完成了题目，但是题目中存在了一段重复的内容，就是判定字符是否是小写形式，如果是小写则转换成大写。

if (s[0] >= 'a' && s[0]  <= 'z') {
    s[0] -= 32;
}
if (s[i + 1] >= 'a' && s[i + 1]  <= 'z') {
  s[i + 1] -= 32;
}

如果后面还需要将小写字符转换成大写，那我们还需要再写一次，代码就会显得有些冗余，更致命的是，如果这是一段很长的代码，并且在多个地方应用，当我们有了新的需求，需要对这一段代码进行修改时，我们需要一处处的找出再修改，这种情况下我们可以使用第一节中提到的函数，将代码模块化，并在合适的地方重用，从而增加代码的复用性和可维护性。

下面我们就尝试写一个将小写字符转换成大写字符的函数。

如果想要定义一个将小写字符转换成大写字符的函数，需要满足以下条件：

• 返回类型：返回结果是经过转换后的大写字符，所以返回类型为char
• 函数名：可以自定义，这里使用changeChar作为函数的名称
• 形参列表：之前的形参列表为空，而一般的形参列表通常包括参数类型和参数名称。参数类型表示参数的数据类型，可以是内置数据类型（例如整数、字符、浮点数等）、用户自定义的数据类型。参数名称通常是用来描述参数的有意义的名称，可以在函数体内部使用，这里接收一个字符作为输入，所以形参列表类型为char， 参数名称可以用c表示, 引用传递&意味着函数可以修改传递给它的参数。

// char 代表返回类型，changeChar 代表函数名称，char c表示函数接收一个字符c作为参数
char changeChar(char &c) {
	if (c >= 'a' && c <= 'z') {
		c -=32;
	}
	return c;
}

使用changeChar函数后的代码为：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

char changeChar(char &c) {
	if (c >= 'a' && c <= 'z') {
		c -=32;
	}
	return c;
}

int main () {
	int n;
	string s, result;
	
	cin >> n;
	getchar(); // 吸收一个回车，因为输入 n 后，要输入一个回车
	
	while (n--) {
		getline(cin, s); // 接收新的一行
		result = "";
		result += changeChar(s[0]); // 将s[0]传递到参数进行处理，转换成大写字母
		
		for(int i = 1; i < s.size() - 1; i++) {
		    // 如果当前字符是空格，下一个字符不是空格，说明下一个字符是新单词的首字母
		    if (s[i] == ' ' && s[i + 1] != ' ') {
		    	// 将 s[i + 1]传递到参数进行处理，转换成大写字母
		        result += changeChar(s[i + 1]);
		    }
		}
		cout << result << endl;
	}
}

形参和实参

实参和形参是与函数调用相关的两个很重要的概念，用于在函数调用时传递数据和接收数据。

形参是函数定义中声明的参数，位于函数的参数列表中。形参的作用是定义函数接受的参数的类型和名称，定义的形参只在函数执行期间有效，在函数执行完毕后会被销毁。而且它作用的范围（作用域）仅限于函数体内部，因此它们与函数外部的变量名称可以相同，而不会发生冲突。

void printSum(int a, int b) {
	int sum = a + b;
	cout << sum << endl;
}

实参是函数调用中传递给函数的具体值或变量，实参传递的值必须与函数的形参类型匹配，否则会发生类型错误。

int main () {
	int x = 5, y = 3;
	printSum(x, y); // 这里进行了函数调用，x 和 y 是形参 
	cout << x << y << endl;
	return 0;
}

当函数执行时，实参的值会复制一份给形参，因此在函数中的修改只会影响形参的值，不会影响传递的实参。

// 函数内的 a 和 b 只在函数内生效
void printSum(int a, int b) { // a 和 b 是传递的形参
	// 当函数执行时，实参的值会复制一份给a, b， a 的值为5，b 的值为3
	int sum = a + b; 
	a++; 				// a = 6
	b--; 				// b = 2
	cout << a << endl;  // 6
	cout << b << endl;  // 2
}

int main () {
	int x = 5, y = 3;
	printSum(x, y); // 这里进行了函数调用，x和y是实参，实参的值并没有改变
	cout << x << endl; // 5
	cout << y << endl; // 3
	return 0; 
}

引用

在定义函数的时候，我们写形参列表的时候使用了&a的形式，这里的&表示参数a是一个引用。

引用实际上是为变量起了另外一个名字，并且在引用上执行的操作会影响到引用所指向的原始变量。在声明引用时，需要在变量名前使用 & 符号。引用必须在声明时进行初始化，并且一旦初始化，就不能改变引用的目标。

int a = 10;
int &ref = a; // 声明并初始化为 a 

引用常常作为函数参数来使用，以便在函数内部修改函数调用时传递的变量，比如下面的示例：

当函数传递参数时，通常会创建参数的副本。使用引用参数可以避免不必要的参数复制，这对于大型数据结构（如数组）尤其有用，因为复制这些数据结构会产生显著的开销。

#include <iostream>
using namespace std;

void changeValue(int &a) {
    a = 100; // 修改调用方传递的变量的值，也就是x
}
// 如果不使用调用，输出的 x 依然为10，因为如果不使用引用，x 只是将值复制给了 a ，x 的值并没有改变。

int main() {
    int x = 10;
    cout << x << endl;
    changeValue(x); // 传递 x 的引用给函数
    cout << x << endl; // x 的值被函数修改为100
    return 0;
}

需要注意的是，引用的作用域（作用范围）通常是在声明它的函数或代码块内，超出作用域后引用将无效。