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题目描述与分析

题目描述：
输出一个词组中每个单词的首字母的大写组合。

输入描述：
输入的第一行是一个整数n，表示一共有n组测试数据。（输入只有一个n，没有多组n的输入）
接下来有n行，每组测试数据占一行，每行有一个词组，每个词组由一个或多个单词组成；每组的单词个数不超过10个，每个单词有一个或多个大写或小写字母组成；
单词长度不超过10，由一个或多个空格分隔这些单词。

输出描述：
请为每组测试数据输出规定的缩写，每组输出占一行。

输入示例：

1
ad dfa     fgs

输出示例：

ADF

一、字符大小的比较

字符串是由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，所以可以基于ASCII码值来比较字符的大小。

从上表可以看到，小写字母从 ‘a’ 到 ‘z’ 对应的ASCII码值是从 97 到 122，而大写字母从 ‘A’ 到 ‘Z’ 对应的ASCII码值是从 65 到 90, 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。

二、代码编写

按照题目要求，我们依旧先把代码的基础结构写出来。

#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
}

注意这里使用了 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; // 定义变量s, 接收每行输入的字符串
while(n--) {
   getline(cin, s); // 从标准输入读取一行字符串，存储在字符串变量 s中
   string result; //  定义变量result, 用来输出经过处理后的结果
}

题目要求是输出一个词组中每个单词的首字母的大写组合, 那每行的第一个字符的大写形式肯定会被拼接到result中, 如果第一个字符是小写字符，则将之转换成大写字符，再进行拼接。

那如何判定字符是不是小写字符呢，在之前我们已经提到过小写字母从 ‘a’ 到 ‘z’ 对应的ASCII码值是从 97 到 122，且是连续的，也就是说如果输入的字符大于等于a, 并且小于等于z, 则一定在a~z的范围之内，也就是一定是小写字母。

// 如果第一个字符是小写字符
if (s[0] >= 'a' && s[0]  <= 'z') {

}

大小写字符之间的差值是32， 将小写字符做减法运算，就可以得到对应的大写字符。

// 如果输入的字符是小写字符，则进行转换
if (s[0] >= 'a' && s[0]  <= 'z') {
  // ASCII码中小写字母和大写字母相差32
    s[0] -= 32;
}
result += s[0];// 将每行的第一个字符转换成大写后添加到result中

然后从 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++) { // 单词之间可能有多个空格
  // 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] != ' ') {
      // 判定下一个字符是否是小写字母，如果是则转换成大写
      if (s[i + 1] >= 'a' && s[i + 1]  <= 'z') {
        s[i + 1] -= 32;
      }
      // 将下一个字符拼接到结果result中
      result += s[i + 1]
    }
}

最后，通过 cout 将处理后的结果输出到标准输出，每个字符串占据一行。

cout << result << endl;

完整代码如下：

#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之后，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;
        }
      // 将首字母拼接到结果集中
        result += s[0];
      // 遍历整个字符串
        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] != ' ') {
                // 判定新单词的首字母是否是小写，小写则转换成大写
              if (s[i + 1] >= 'a' && s[i + 1]  <= 'z') {
                s[i + 1] -= 32;
              }
              // 将新单词首字母拼接到结果集中
              result += s[i + 1];
            }
        }
        cout << result << endl;
    }
}

三、函数的使用

上述代码虽然满足了题目要求，但是题目中判断字符是否是小写的形式，如果是小写则转换成大写，这段内容重复了。

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。

我们先来复习一遍函数的定义方式：

一个 C++ 函数定义包括以下几个部分：

1.返回类型：函数可以返回一个值，返回类型是函数计算后返回给调用者的数据类型。如果函数不返回任何值，则返回类型为 void。
2.函数名称：这是函数的实际名称，用于在调用函数时标识它。
3.参数列表（可选）：在括号内，可以声明零个或多个参数，参数是传递给函数的变量，用于执行函数体内的操作。
4.函数体：在大括号内，包含一个或多个语句，这些语句定义了函数的执行操作。

在这道题中，
1.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
2.函数名：可以自定义，这里使用changeChar作为函数的名称
3.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a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 a表示函数接收一个字符a作为参数
char changeChar(char &a) {
  if (a >= 'a' && a <= 'z') a -= 32;
  // 返回类型为char, 最终还要返回a
  return a;
}

上面的函数 changeChar成功实现了将传递给它的字符从小写转换为大写，现在再将它运用到我们之前写的代码中，看看是不是更简洁一点。

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
// 将小写字母转换成大写字母的函数
char changeChar(char a) { 
    if (a >= 'a' && a <= 'z') a -= 32;
    return a;
}
int main() {
    int n;
    string result, s;
    cin >> n;
    getchar();
    while (n--) {
        result = "";
        getline(cin, s);
        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++) { 
            if (s[i] == ' ' && s[i + 1] != ' ') {
              result += changeChar(s[i + 1]); // 将s[i+1]传递到参数进行处理，转换成大写字母
            }
        }
        cout << result << endl;
    }
}

四、形参和实参

在 C++ 程序设计中，理解形式参数（形参）和实际参数（实参）的区别和作用是非常重要的，特别是在函数调用和定义中。

形参是在函数定义时在函数签名中声明的变量。它们作为占位符存在，在函数调用时不具有实际的值，而是用于定义应该如何处理传递给函数的值或引用。形参在函数体内部作为局部变量使用，它们的作用域限定在函数内。
在下面的函数定义中，x 和 y 是形参：

int add(int x, int y) {
    return x + y;
}

实参是在调用函数时传递给函数的实际值。实参可以是常量、变量、表达式或者更复杂的类型。在函数调用过程中，实参的值或引用被传递给相应的形参。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是实参
      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。

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，y的值为3
  int sum = a + b;
  a++;  // a的值为6
  b--; // b的值为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;
}

五、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，这里的“引用”是什么意思呢？

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; // 声明并初始化引用为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
}

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。