C++编程三级标准
(一)知识点详述
(1)了解二进制数据编码:原码、反码、补码。
(2)掌握数据的进制转换:二进制、八进制、十进制、十六进制。
(3)掌握位运算:与(&)、或(|)、非(~)、异或(^)、左移(<<)、右移(>>)的基本使用方法及原理。
(4)了解算法的概念与描述,熟练运用自然语言、流程图、伪代码方式来描述算法。
(5)C++一维数组基本应用;
(6)掌握字符串及其函数的使用包括但不限于大小写转换、字符串搜索、分割、替
换。
(7)理解枚举算法、模拟算法的原理及特点,可以解决实际问题,
(8)理解模拟算法、模拟算法的原理及特点,可以解决实际问题。
(二)考核目标
掌握计算机中常用进位制、位运算及数据编码的知识,掌握一维数组、字符串类型及其函数的使用,掌握枚举法、模拟法的原理和运用技巧,对于较简单的实际问题能构造算法、描述算法、实现算法并调试程序。
1、二进制数据编码:原码、反码、补码
2、数据的进制转换:二进制、八进制、十进制、十六进制
3、位运算:与(&)、或(|)、非(~)、异或(^)、左移(<<)、右移(>>)的基本使用方法及原理
(1)& 按位与
如果两个相应的二进制位都为1,则该位的结果值为1,否则为0
(2)| 按位或
两个相应的二进制位中只要有一个为1,该位的结果值为1
(3)^ 按位异或
若参加运算的两个二进制位值相同则为0,否则为1
(4)~ 取反
~是一元运算符,用来对一个二进制数按位取反,即将0变1,将1
举例:
1000101 1000101 1000101 1000101
& 0101100 | 0101110 ~ ^ 0101110
= 0000100 = 1101111 = 0111010 1101011
(5)<< 左移
用来将一个数的各二进制位全部左移n位,低位以0补充,高位越界后舍弃。
1左移n位: 1 << n=2^n(这里指2的n次方)
n左移1位: n << 1=n*2
举例:
short a=9115 0010001110011011 (9115的二进制表示)
a << 1 =18230 0100011100110110 (注意高位越界后舍弃一个0,低位填充一个0)
a << 2 = -29076 1000111001101100 (注意高位越界后舍弃两个0,低位填充两个0)
【注意】在C++中,当对一个有符号整数进行左移运算(
<<
)时,如果左移导致符号位(最高位)变为1
,那么这个数会被解释为一个负数。此时,计算其十进制值时,需要使用补码来表示和计算。
【注意】左移是做乘2的运算,但这是在符号位(原码将最高位符号以0表示正,1表示负eg:0010001110011011中的最高位0就是符号位,表示是正数;而1000111001101100最高位是1,表示是负数)不变的情况下。如果符号位发生了改变,说明已经不能做乘2的运算了,否则会溢出,得到的值不是乘2的结果。
【注意】short是Java中的表示,它定义的也是整形,不过是16字节(这里为了阐述符号位的改变而使用),而int是32字节
(6) >> 右移
将一个数的各二进制位右移n位,移到右端的低位被舍弃,高位以符号位填充
n右移1位 : n >> 1=|n/2.0|
算术右移等于除以2向下取整,(-3)>> 1 = -2 ,3 >> 1 = 1
值得一提的是,“整数/2”在c++中实现为“除以2向零取整”,(-3)/ 2 = -1,3 / 2 = 1
举例:
short b = 9115 0010001110011011
(9115 >> 1) = 4557 0001000111001101(注意低位越界后舍去了一个1,高位补一0)
(9115 >> 2) = 2278 0000100011100110 (注意低位越界后舍去了两个1,高位补两0)
short c=-32766(负数符号位为1) 1000000000000010
-32766 >> 1 = -16383 1100000000000001(注意低位越界后舍弃一个0,高位补1)
-32766 >> 2 = -8192 1110000000000000(注意低位越界后舍弃0和1,高位补俩1)
6、字符串及其函数的使用包括但不限于大小写转换、字符串搜索、分割、替换。
(1)s.insert(pos,args)
解释:在pos之前插入args指定的字符。
例:string s="stacde";
s.insert(0,"ab");
结果:abstacde
(2)s.erase(pos,len)
解释:删除从pos开始的len个字符,如果len省略,则删除从pos开始的后面所有字符,返回一个指向s的引用。
例1:string s=”abcdefg“;
s.erase(3,2);
结果:abcfg
例2:string s=”abcdefg“;
s.erase(3);
结果:abc
(3)s.assign(args)
解释:将s中的字符替换为args指定的字符,返回一个指向s的引用。
例:string s=”cdefojt“;
s.assign(”abc“);
结果:abc
(4)s.append(args)
解释:将args追加到s,返回一个指向s的引用,args必须是双引号字符串。
例:string s=”abcdef“;
s.append(”abc“);
结果:abcdefabc
(5)s.replace(range,args)
解释:将s中范围为range内的字符串替换为args指定的字符。
例1:string s=”qewffdgsgsdrew“;
s.replace(2,4,”abc“);
结果:qeabcgsgsdrew
注:从第2个字符,数4个字符,然后换成abc。
例2:string s=”abcdef“;
s.replace(1,2,”abc“);
结果:aabcdef。
例3:string s=”abcdef“;
s.replace(1,3,”abc“);
结果:aabcef。
(6)s.rfind(args)
解释:查找s中args最后一次出现的位置。
例1:string s=”abcdefabc“;
int t=s.rfind(”abc“);
结果:6
例2:string s=”defhob“;
int t=s.rfind(”abc“);
结果:-1
(7)s.find(args)
解释:查找s中args第一次出现的位置。
例1:string s=”bcabcdef“;
int t=s.find(”abc“);
结果:2
例2:string s=”defhobc“;
int t=s.find(”abc“);
结果:-1
(8)to_string(val)
解释:将数值val转换为string并返回,val可以是任何算术类型(int,float,double等)。
例1:string s=to_string(12345);
结果:12345
例2:string s=to_string(12345.123);
结果:12345.123000
(9)stoi(s)
解释:将字符串转换为整数并返回。
例1:int t=stoi(”12345“);
结果:12345
例2:int t=stoi(”12345.123“);
结果:12345
(10)stof(s)
解释:将字符串转换为浮点数并返回。
例:double a=stof(”12345.12345);
cout<<a<<endl;
printf("%.5lf",a);
结果:12345.1
12345.12345
(11)s.substr(pos,n)
解释:从索引pos开始,提取连续的n个字符,包括pos位置的字符。
例:string s=”abcdef“;
s.substr(2,2);
结果:cd
(12)reverse(s2.begin(),s2.end())
解释:反转string定义的字符串s2(加头文件<algorithm>)
例1:string s=”abcdefg“;
reverse(s.begin(),s.end());
结果:gfedcba
例2:string s=”abcdefg“;
reverse(s.begin(),s.end()-1);
结果:fedcbag