早上好啊，大佬们。来看看咱们这回学点啥，在前不久刚出完C语言写的PTA中L1的题目，想必大家都不过瘾，感觉那些题都不过如此，所以，为了我们能更好的去处理更难的题目，小白兔决定奋发图强，开始学习C++算法。
前言：对于算法学习中，为了使算法更加容易成型，会很常用到STL库，这个也是C++中区别于C很大的一个板块，所以我们在正式开始学习算法之前先简单说一说C++的语法和STL库。
注：本篇所写代码提供：
链接：https://pan.quark.cn/s/d7565311ef3a
提取码：Zp6D
C++语言基础
如果把C语言比作是在做菜，那C++就是把几个预制菜加热放到一起。咱先不论菜的味道，单纯评价速度，想必C++会快很多。
对于两者之间的差别说大不大，说小也不小，最主要的就是两个的编程方式，一个是面向过程的编程，另一个是面向对象的编程方式。对于两者的区别，我们后面专门出一期来评一评，这一期我们就先爽一爽，只管这个代码怎么写就好，那些理论的东西之后再谈。
然后事先说一下，我们是相对于C语言进行说明，只说一些两者之间的差别。
头文件
首先，最早见到的不同就是头文件，在C++中提供了很多好用的头文件：
<iostream>：提供输入输出流功能，如cin、cout、cerr。<iomanip>：提供输入输出流的格式化操作，如setw、setprecision。<sstream>：提供字符串流功能，允许对字符串进行输入输出操作。<vector>：提供动态数组容器。<list>：提供双向链表容器。<deque>：提供双端队列容器。<set>：提供基于红黑树的有序集合。<map>：提供基于红黑树的有序键值对集合。<unordered_set>和<unordered_map>：提供基于哈希表的无序集合。<queue>：提供队列容器适配器。<stack>：提供栈容器适配器。<bitset>：提供固定大小的位集合。
相较于C的那些头文件，C++中的这些头文件所包含的内容会更加全面好用。然后，C++还有一个很好用的头文件，它包含了C++中常用的大部分头文件，被称为万能头文件：
<bits/stdc++.h>
数据类型
然后是数据类型，在C++中增加 Bool 类型，这个类型讲起来比较容易，咱们简单带过一下：
首先是Bool型所包含的值只有 True（真） 和 False（假） 两种：
咱简单类比一下，在C语言中，对于一个整型数据，当它为0时，它对应的就是False，然后除了0以外，它对应的值是True。
#include <iostream>
int main() {
bool isFinished = false;
if (isFinished) {
std::cout << "The process is finished." << std::endl;
} else {
std::cout << "The process is still running." << std::endl;
}
return 0;
}ok，这个咱就说到这里。
输入输出
在C语言里，我们的输入输出比较常用的是 scanf() 和 printf()，然后在C++里，<iostream>头文件里提供了另一种输入输出的方式 cin 和 cout。
cin和cout能够检查类型不匹配，这有助于避免类型错误，而scanf和printf需要手动指定类型，更容易出错。cin和cout是 C++ 的流对象，它们支持面向对象的特性，如继承和多态，而scanf和printf是 C 风格的函数，不具备这些特性。- 使用
cin和cout时，如果发生输入输出错误，会抛出异常，这使得错误处理更加灵活和强大。而scanf和printf不支持异常处理。 cout可以使用<<操作符和std::setw、std::setprecision等操作来控制输出格式，这些操作比printf的格式化字符串更加直观和灵活。
#include <bits/stdc++.h>
int main()
{
//输入
int a;
scanf("%d", &a);
std::cin >> a;
//输出
printf("%d", a);
std::cout << a;
return 0;
}很直观得就能看出两者的差别，cin和cout在书写的时候会方便很多。
然后，可以在开始加一句，然后在后面的输入输出std::。
using namespace std;
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
//输入
int a;
scanf("%d", &a);
cin >> a;
//输出
printf("%d", a);
cout << a;
return 0;
}但是，对于有些时候它并没有那么好用，cin 和 cout 的运行并没有 scanf 和 printf 那么快，所以对于一些时间复杂度很高的题目，输入输出很多的题目，还是用 scanf() 和 printf() 会比较好一些。
或者可以添加一句这个：
ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0)；
使用了它之后有一些变化：
- 提高执行效率
- 解绑输入输出流
- 使用后不能使用scanf()，printf()等
- 而且不能使用endl，cout << endl --> cout << '\n'
对于这方面好像就这这些了，相信各位C语言大佬们很快就能记住这些了吧。
还有一个类型需要讲一下——string，这个也是一个很重要的一个类型。
string：
头文件：<string>
在C语言里面有一个字符数组，也就是 char*，它和string很像，可以说string >= char*，所以大家在用string类型的时候可以类比char*的使用方法来运用，下面我来补充一点string>的部分。
char*是一个指针
string是一个类，类内部封装了char*，管理这个字符串，是一个char*型的容器。
string的基本内容：
声明和初始化：
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
string s1;
//std::string s; 如果没有加 using namespace std;这一句的话，就需要这么写
string s2 = "Bunny Girl"; // 直接声明和初始化一个空的字符串
string s3 = s1; //Bunny Girl
string s4 = s1.substr(1, 6); //unny G
return 0;
}赋值：
直接赋值创建：
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
string s = "Bunny Girl";
return 0;
}cin输入：
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
string s;
cin >> s; // 这种输入和scanf("%s")一样，不能有空格输入。
cout << s << endl;
return 0;
}getline()输入：
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
string s;
getline(cin, s);
cout << s;
return 0;
}下面就开始重头戏了，大家做好准备喔，都是重点，都要好好学
基本操作：
存取
char& operator[](int n); //通过[]方式取字符
char& at(int n); //通过at方法获取字符
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
string s1 = "bunny girl";
cout << s1[2] << " "; //获取第三个字符
cout << s1.at(4) << "\n"; //获取第五个字符
s1[2] = 'b';
s1.at(4) = 't';
cout << s1.at(2) << " " << s1[4] << "\n";
return 0;
}
/*
n y
b t
*/获取长度
使用size或者length方法。
需要注意的是它和 C语言中 strlen()函数 的差别，strlen在遇到 ' \0 ' 时会停止后面的长度获取，但是size和length方法可以获取字符串真实长度。
我们来看看怎么个事儿：
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
string s = "I am Bunny Girl";
int len1 = s.size(); //15
int len2 = s.length(); //15
cout << len1 << "\n" << len2 << "\n";
s[11] = '\0';
int len3 = s.size(); //15
int len4 = s.length(); //15
cout << len3 << "\n" << len4 << "\n";
//可见对于size和length方法是不会判断 ' \0 '来停止长度获取。
return 0;
}拼接
在C++中提供了一种直接使用 +号 来进行连接的方式。
或者，可以使用append方法来进行连接。
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
/*
字符串拼接
*/
string s1 = "I am ";
string s2 = "Bunny Girl";
string s3 = s1 + s2;
cout << s3 << "\n";
string s4 = "I am ";
s1.append("Bunny Girl");
cout << s1 << "\n";
return 0;
}
//结果
//I am Bunny Girl
//I am Bunny Girl查找
C++里的字符串字串查找使用的函数是 —— find（）
语法格式：
str.find(str, pos)
参数：
str 表示要查找的字符串
pos 表示从s的pos位置开始查找
由它引申的函数还有
find_first_of (str)， 第一次出现的位置；
find_last_of (str)， 最后一次出现的位置；
rfind(str，pos)： 从pos开始，倒序查找符合条件的字符串；
find()函数在字符串中查找子串返回子串的首地址。和C语言中strstr()函数很像，只是在字符串中如果没有该子串时，返回的值从NULL变成了string::npos。
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
/*
字符串查找
*/
string str = "Hello World, Hello C++, Hello bunny girl";
size_t pos = str.find("Hello"); // 查找子串"Hello",返回第一次出现的第一个字符的下标
if (pos != string::npos) {
cout << "Found substring at position: " << pos << endl;
} else {
cout << "Substring not found" << endl;
}
size_t pos_no = str.find("Bunny Girl"); //查找不存在的子串
if (pos != string::npos) {
cout << "Found substring at position: " << pos_no << endl;
} else {
cout << "Substring not found" << endl;
}
size_t pos_1 = str.find_first_of("Hello"); //查找第一次出现的位置
if (pos != string::npos) {
cout << "Found substring at position: " << pos_1 << endl;
} else {
cout << "Substring not found" << endl;
}
size_t pos_2 = str.find_last_of("Hello"); //查找最后一次出现的子串的最后一位的位置
if (pos != string::npos) {
cout << "Found substring at position: " << pos_2 << endl;
} else {
cout << "Substring not found" << endl;
}
size_t pos_3 = str.rfind("Hello"); //从后往前查找
if (pos != string::npos) {
cout << "Found substring at position: " << pos_3 << endl;
} else {
cout << "Substring not found" << endl;
}
return 0;
}
/*
结果
Found substring at position: 0
Found substring at position: 18446744073709551615
Found substring at position: 0
Found substring at position: 39
Found substring at position: 24
*/
替换
C++中，string::replace 有四种重载形式：
第一种：
string& replace (size_t pos, size_t len, const string& str);从pos位置开始，长度为len的子串 替换为新的str字符串。
第二种：
string& replace (size_t pos, size_t len, const string& str, size_t subpos, size_t sublen);新增了subpos和sublen两个参数，分别表示新字符串str的子串的起始位置和长度。
第三种：
template <class InputIterator> string& replace (iterator i1, iterator i2, InputIterator first, InputIterator last);使用迭代器来表示需要被替换的子串的范围(i1到i2)，以及新的字符串的范围(first到last)。
第四种：
string& replace (size_t pos, size_t len, const char* s);可以接受一个C风格的字符串（也就是字符数组）作为新的字符串。
下面我演示一下这些用法：
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
/*
字符串替换
*/
string str1 = "I am @ a@ bunny girl";
str1.replace(0, 4,"rabit is"); //从第一个a位置开始的两个字符替换成#
cout<<str1<<endl;
string str2 = "I am @ a@ bunny girl";
string str_temp = "rabit is";
str2.replace(str2.begin(), str2.begin()+4, str_temp); //从第一个a位置开始的两个字符替换成#
cout<<str2<<endl;
string str3 = "I am @ a@ bunny girl";
string str_temp1 = "rabit is";
str3.replace(str3.begin(), str3.begin()+4, str_temp1.begin(), str_temp1.end()); //从第一个a位置开始的两个字符替换成#
cout<<str3<<endl;
return 0;
}
/*
结果
rabit is @ a@ bunny girl
rabit is @ a@ bunny girl
rabit is @ a@ bunny girl
*/获取子串
语法格式：
str.substr(size_type _Off = 0,size_type _Count = npos)返回值： string，包含s中从pos开始的len个字符的拷贝（pos的默认值是0，len的默认值是s.size() - pos，即不加参数会默认拷贝整个s）
异常 ：若pos的值超过了string的大小，则substr函数会抛出一个out_of_range异常；若pos+n的值超过了string的大小，则substr会调整n的值，只拷贝到string的末尾
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
string s1 = "bunny girl";
string s2 = "white rabit";
string s01 = s1.substr(0, 5);
string s02 = s2.substr(6, 10);
cout << s01 << "\n" << s02 << "\n";
return 0;
}
/*
bunny
rabit
*/比较
我们也拿C语言进行类比，C语言里有一个函数是strcmp()函数，在C++里面是compare()函数。
compare()函数的语法格式：
int compare(const string &s)const; //与字符串s比较 int compare(const char *s)const; //与字符串s比较
比较结果，和strcmp()是一样的：
s1 == s2 --> 0
s1 > s2 --> 1
s1 < s2 --> 2
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
string s1 = "bunny girl";
string s2 = "bunny girl";
string s3 = "abcdef";
string s4 = "zxyw";
if (s1.compare(s2) == 0)
{
cout << "s1 == s2" << "\n";
}
if (s1.compare(s3) > 0)
{
cout << "s1 > s3" << "\n";
}
if (s1.compare(s4) < 0)
{
cout << "s1 < s4" << "\n";
}
return 0;
}
/*
s1 == s2
s1 > s3
s1 < s4
*/插入
string& insert(int pos, const char* s); //插入字符串
string& insert(int pos, const string& str); //插入字符串
string& insert(int pos, int n, char c); //在指定位置插入n个字符c
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
string s1 = "bunny girl";
string s2 = "12345";
s1.insert(2, s2);
cout << s1;
return 0;
}
/*
bu12345nny girl
*/删除
string& erase(int pos,int n=npos);//删除从Pos开始的n个字符
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
string s1 = "bunny dsa girl";
s1.erase(6, 4);
cout << s1;
return 0;
}
/*
bunny girl
*/
总结
OK，那么这一期的内容就这么多，看完这些之后不要忘记刷题哦，只有在实战里面才能熟练基础。
下一期，我们开始讲STL库，小白兔会挑一些好用的容器来介绍一下，等过完这些内容就正式开始算法的学习咯，好好享受现在的美好时光吧。
小白兔把这一期里写的代码放到网盘里了，大家可以留作复习，常看常新喔。
那么Bye Bye咯，咱们下期见。
