python转C++格式学习笔记

我是主写python的，但是感觉算法上想精进的话，还是得用c++写，所以笔记主要记录的是c++与python不太一样的地方，听的是y总的算法基础课，结合y总的讲义，白框里面是自己的理解，大家取精华，去糟粕

头文件

include <iostream>   /主要包含cin和cout基本输入输出流

include <cstdio>     /主要包含scanf和printf输入输出函数

数据规模大时，scanf和printf的速度远比cin和cout速度快，但我个人做了一部分题后，还没出现这种原因导致超时，所以按照自己的习惯用就行
（我个人是，如果输出有格式规定，例如浮点数之类的，用printf，剩下我习惯于用cout，因为写起来较快 ）

using namespace std;

这个语句的作用感兴趣可以自己查一下，有的编译器默认加上了，但我习惯自己写上

万能头文件，包含所有c++可能用到的库函数

#include <bits/stdc++.h>

主函数

基本格式

！注意变量要提前定义

#include <iostream>
#include <cstdio>

using namespace std;

int main()
{
    
    
	int n;
	cin >> n; /输入
	cout << n << endl; /输出
	return 0;
}

循环

eg：打印1-100以内的质数

数组

初始化数组

数组操作

访问数组的方式与python一致
/求元素个数
cout << sizeof(arr) / sizeof(arr[0]) << endl; 

多维数组

字符数组

字符串就是字符数组加上结束符’\0’。
可以使用字符串来初始化字符数组，但此时要注意，每个字符串结尾会暗含一个’\0’字符，因此字符数组的长度至少要比字符串的长度多1！

字符数组的常用操作

下面几个函数需要引入头文件:
#include <string.h>
(1)	strlen(str)，求字符串的长度
(2)	strcmp(a, b)，比较两个字符串的大小，a < b 返回-1，a == b 返回0，a > b返回1。这里的比较方式是字典序！
(3)	strcpy(a, b)，将字符串b复制给从a开始的字符数组。

字符串类型 string

可变长的字符序列，比字符数组更加好用。需要引入头文件：
#include < string>

获取字符串

getline(cin, num);

/其中 cin 是正在读取的输入流，而 num 是接收输入字符串的 string 变量的名称

输出整个字符串

#include < iostream>
#include < string>

using namespace std;

int main()
{
    
    
    string s1;
    
    cin >> s1;

    printf("%s", s1.c_str());
    
    return 0;
}

字符串构造 赋值+拼接

#include <string>

void text2()
{
    
       
    string s1;
    s1 = "hello world";
    s1 += "C++"

    const char * str = "hello world"; /const 限定符，它把一个对象转换成一个常量
    string s2(str);

    string s3(s2);

    string s4(5,'a'); /aaaaa
}

其他操作

1）查找
string str1 = "abcdef";
int a = str1.find("def");

2)替换
string str2 = "aaabbb"
str2.replace(3,3,"aaa")

3)比较
str1.compare(str2) == 0相等
>0 str1大
<0 str2大

4)字符存取
string str1 = "hello";
for (int i = 0; i < str.size(); i++)
{
    
    
    cout << str[i] << " ";
    cout << str.at(i) << " ";
} 
cout << endl;

5)字符串修改
str[0] = 'a';

6)插入，删除
string str = "hello";
str.insert(1,"zzz");
sr.erase(1,3) //开始位置，几个

7）求字串
string str = "abcdefg";
string s = str.substr(1,3);

8)count
count(s.begin(),s.end(),'a');

C++ STL

STL是提高C++编写效率的一个利器。——y总

1) vector容器

构造

void text3()
{
    
    
    vector<int>v1; /默认构造，无参构造
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
    
    
        v1.push_back(i)
    }
    printVector(v1);

    /通过区间方式进行构造
    vector<int>v2(v1.begin(),v1.end());

    /n个elem方式构造
    vector<int>v3(10,100);

    /拷贝构造
    vector<int>v3(v4);
}

遍历

#include <vector>
#include <algorithm> /标准算法头文件

void myPrint(int val)
{
    
    
    cout << val << endl;
}


void text1()
{
    
    
    vector<int> v;
    /向容器中插入数据
    v.push_back(10);
    v.push_back(20);

    /通过迭代器访问容器中的数据
    vector<int>::iterator itBegin = v.begin(); /起始迭代器，指向容器中第一个元素
    vector<int>::iterator itEnd = v.end(); //结束迭代器，指向容器中最后一元素的下一个位置

    /遍历方式一
    while (itBegin != itEnd)
    {
    
    
        cout << *itBegin << endl;
        itBegin++;
    }

    /遍历方式二
    for(vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end();it++)
    {
    
    
        cout << *it << endl;
    }

    /遍历方式三
    for_each(v.begin(), v.end(), myPrint);
}

其他操作函数

size()/empty()
size函数返回vector的实际长度（包含的元素个数），empty函数返回一个bool类型，表明vector是否为空。二者的时间复杂度都是O(1)。

所有的STL容器都支持这两个方法，含义也相同，之后我们就不再重复给出。

begin()/end()
begin函数返回指向vector中第一个元素的迭代器。例如a是一个非空的vector，则*a.begin()与a[0]的作用相同。

front()/back()
front函数返回vector的第一个元素，等价于*a.begin() 和 a[0]。
back函数返回vector的最后一个元素，等价于*==a.end() 和 a[a.size() – 1]。

push_back() 和 pop_back()
a.push_back(x) 把元素x插入到vector a的尾部。
b.pop_back() 删除vector a的最后一个元素。

sort()排序
#include <algorithm>
sort(d.begin(), d.end());
/倒序
sort(d.rbegin(),d.rend());

用swap收缩内存
vector<int>(v).swap(v);

预留空间
v.reserver(10000)

2) set容器

特点，元素插入时自动排序，不容许有重复值

不容许有重复值是c++和python的共同点，但python的set是无序的，而c++是有序的

头文件set主要包括set和multiset两个容器，分别是“有序集合”和“有序多重集合”，即前者的元素不能重复，而后者可以包含若干个相等的元素。set和multiset的内部实现是一棵红黑树，它们支持的函数基本相同。

#include<set>
set<int>s;

/插入数据
s.insert(10);
s.insert(20);

/拷贝构造
set<int>s2(s1);

/判断为空
if (s.empty())

/大小
s.size()

insert(elem) //插入

clear() /清除所有元素
erase(pos) / 删除pos迭代器所指的元素，返回下一个元素的迭代器 s.begin() s.end()
erase(begin,end) /删除区间所有元素，返回下一个元素的迭代器
erase(elem) /删除容器中值为elem的元素

find() //不存在返回set.end()

count() //统计个数0/1

lower_bound()/upper_bound()
这两个函数的用法与find类似，但查找的条件略有不同，时间复杂度为 O(logn)。
s.lower_bound(x) 查找大于等于x的元素中最小的一个，并返回指向该元素的迭代器。
s.upper_bound(x) 查找大于x的元素中最小的一个，并返回指向该元素的迭代器。

/利用仿函数指定set容器的排序规则

class MyCompare
{
    
    
public:
    bool operator()(int v1, int v2) const
    {
    
    
        return v1 > v2;
    }
}
set<int,MyCompare>s2;

3) deque容器

双端队列deque是一个支持在两端高效插入或删除元素的连续线性存储空间。它就像是vector和queue的结合。与vector相比，deque在头部增删元素仅需要O(1)的时间；与queue相比，deque像数组一样支持随机访问。

[] 随机访问
begin/end，返回deque的头/尾迭代器
front/back 队头/队尾元素
push_back 从队尾入队
push_front 从队头入队
pop_back 从队尾出队
pop_front 从队头出队
clear 清空队列

4) map容器

map容器是一个键值对key-value的映射，其内部实现是一棵以key为关键码的红黑树。Map的key和value可以是任意类型。

声明
map<key_type, value_type> name;
例如：
map<long, long, bool> vis;
map<string, int> hash;
map<pair<int, int>, vector<int>> test;

size()/empty()/clear()/begin()/end()均与set类似。

insert()/erase()
与set类似，但其参数均是pair<key_type, value_type>。

find()
h.find(x) 在变量名为h的map中查找key为x的二元组。

[]操作符
h[key] 返回key映射的value的引用，时间复杂度为O(logn)。
[]操作符是map最吸引人的地方。我们可以很方便地通过h[key]来得到key对应的value，还可以对h[key]进行赋值操作，改变key对应的value。

小知识点补充

#include <cmath > 包含一些常用的数学函数

1、ceil(x)      /向上取整 
2、floor(x) 	/向下取整
3、fabs(x) 		/x的绝对值 
4、sqrt(x) 		/x的平方根 
5、pow(x,y) 	/x的y次幂

浮点数的定义和输入输出

double r;
scanf("%lf", &r);
printf("%.4lf", r * r); /四位小数；
/%8.3f, 表示这个浮点数的最小宽度为8，保留3位小数，当宽度不足时在前面补空格
/%-8.3f，表示最小宽度为8，保留3位小数，当宽度不足时在后面补上空格
/%08.3f, 表示最小宽度为8，保留3位小数，当宽度不足时在前面补上0

生成随机数

#include <stdlib.h>
#include <ctime>

srand((unsigned int) time(NULL)); /添加随机数种子，防止每次随机数一样
int num = rand()%100  /生成0 ~ 99随机数