C++文件的读写和对多行多个字符串的处理

C++读写文件中的字符串

今天帮人做了个简单的作业，没想到花时间最多的不是算法而是文件的读写，还有对读入字符串的分割处理。晚上写作业的时候又用到了对字符串的处理，这里记录一下。
小白第一次写博客，做的不好的请多多指正。

题目如下：

Retail.dat文件中包含了某零售商店M的8万多条真实（16,470种）商品的销售记录（每行对应一条销售记录），现M店装修，需要把这些商品摆放在一个单行长柜中，如下：
… k K+1 K+2 …
其中每个格子仅放一种商品，且商店左右两侧各有一个门，顾客从左门进入挑选商品，并在把所有商品都加入购物篮后可以马上结帐从右门离去。注意顾客每次可能需要买多种商品，我们把顾客从进门选货到选完所有货物所经过的格子总数作为他的“购物不便程度”（以下简称“不便度”）度量，如：设顾客从左侧（格子编号从1开始）进入商店，他所需的货物分别摆放在101， 103， 210三个格子上，则该顾客的不便度为210。
请根据商品的历史销售记录，为装修后的M店设计一个合适的商品布局顺序，使得Retail.dat中所有顾客的总的不便度尽可能的小，并请编码实现和验证你的模型。程序的输入/输出要求描述如下：
输入：Retail.dat 文件
输出：Layout.dat 文件。该文件总共有16,470行，第2行至最后一行每行包含如下内容：
商品编号， 格子编号
如 “123，1”表示第123号商品应该摆放在第一个格子里面。
Layout.dat 文件的第一行是Retail.dat中所有购买记录在你的模型下的不便度的总和。

读入：从硬盘读入内存ifstream

首先将文件流对象与文件建立连接

• 注意这里判别是否打开失败很重要
  我第一次做的时候文件根本没有读取到，但是我完全不知道。
  把作业给朋友朋友也没有把文件放到同一位置，做一个简单的检验是有必要的。

string fileName = "retail.dat";
in.open(fileName.data(), ios::in);   //将文件流对象与文件连接起来
assert(in.is_open()); //如果打开失败，这里会终止运行

• 要求读入文件中的全部数字，文件中数字的存储方式为：
  因为文件的输入输出都是以字符串的形式，我面对的问题是：如何读取文件中的每一个字符串并将他们转换成数字。
  这里可以提一下我踩过的坑（首先我没有试过二进制读取和定义指针的读取）：

  1. 行末和行初会无法读入

     string filename;  
    string line;  
       while (getline (in, line)) // line中不包括每行的换行符  
        {   
            cout << line << endl;  
        }  
    }  
  

  2. 直接用EOF判定文件末尾的，问题都是最后一行无法读入或无法停止循环

   ifstream FILE("test.txt");
    while (FILE.peek() != EOF)//修改
    {
        FILE.get(c);
        cout << c;
    }    
  

  3.试图直接逐个读取，但实际上行末或者行初会无法读入

  string buffer;
  fstream in;
  in.open("com.txt",ios::in);
  while(!in.eof())
  {
      in.getline(buffer,256,'\n');// 表示该行字符达到256个或遇到换行就结束
  }
  

  4.还有各种一边读入一边转换的骚操作，下次要一边尝试一边记录错误的经历

  …

总而言之，最简单的做法应该是，逐行读取，在再提取空格，将单个字符串转换为数字。
注意这里用到了stringstream来再次读取从getline中读到的每一行，自动跳过空格。

stringstream ss(buffer);

这部分实现的代码如下：

	string fileName = "retail.dat";

	ifstream in;
	in.open(fileName.data(), ios::in);   //将文件流对象与文件连接起来 
	assert(in.is_open());//如果打开失败，这里会终止运行
	
	string buffer;
	while (getline(in, buffer))//一次读取文件的一行内容，含空格,为buffer的字符串
	{
		int temp;
		stringstream ss(buffer);  //建立stringstream对象，初始化流内容为buffer所代表的字符串
		while (ss >> temp)            //从buffer中一次次读取数字存入temp，直到到达字符串流的末尾
		{
			...对ss进行操作
		}
	}
	in.close();

写出：从内存写出到硬盘的文件夹

• 写出比读入简单，将要输出的文件和输出文件流（如果输出对象是屏幕这个流则为cout）联系起来以后，用法和cout一样，只是输出的对象不再是屏幕而是文件夹。

	//默认打开方式是：如果原来存在，则删除原来的文件；没有这个文件会自动创建。
	ofstream fout("Layout.dat");
	for (int i = Size; i > 1; i--)
	{		
			fout << bin[i].num << "," << Size-i+1 << endl;
	}
	fout.close();

我流快速排序

单纯记录一下(有错误的请dalao指正），注意swap是我重写的函数

void qsort(goods *a,int l,int r)
{
	if (abs(r - l) == 1)
	{	
		if (a[l] > a[r])
			swap(a[l], a[r]);
		return;
	}

	int pivot = l;
	int p = l, q = r;
	l++;
	while(l<r)
	{ 
		while (a[r] > a[pivot]&& l < r)
			r--;
		while (a[l] <= a[pivot] && l < r)
			l++;		
		swap(a[r], a[l]);
	}

	swap(a[pivot], a[l]);

	if (p != l - 1)
		qsort(a, p, l - 1);
	else
		return;
	if (l + 1 != q)
		qsort(a, l + 1, q);
	else
		return;
}

最后贴一下完整的实现代码：

#include<iostream>
#include<fstream>
#include<cstring>
#include<string>
#include<cassert>
#include <sstream>
#include<cstdio>
using namespace std;
const int Size = 16470;

struct goods
{
	int num;
	int value;
	int degree;

	//重载自定义结构的运算符，根据数据总的出现频率来判断大小，出现次数相同，作为顾客不便度的次数越大，看做出现频率越高
	bool operator>(const goods &a) 
	{
		if (this->value > a.value)
			return 1;
		else if (this->value == a.value&&this->degree > a.degree)
			return 1;
		else
			return 0;
	}

	bool operator<=(const goods &a)
	{
		if (this->value <a.value )
			return 1;
		else if (this->value == a.value&&this->degree <= a.degree)
			return 1;
		else return 0;
	}
};


void swap(goods &l, goods &r)
{
	goods t;
	t = l;
	l = r;
	r = t;
}

void qsort(goods *a,int l,int r)
{
	if (abs(r - l) == 1)
	{
		if (a[l] > a[r])
			swap(a[l], a[r]);
		return;
	}

	int pivot = l;
	int p = l, q = r;
	l++;
	while(l<r)
	{ 
		while (a[r] > a[pivot]&& l < r)
			r--;
		while (a[l] <= a[pivot] && l < r)
			l++;		
		swap(a[r], a[l]);
	}

	swap(a[pivot], a[l]);

	if (p != l - 1)
		qsort(a, p, l - 1);
	else
		return;
	if (l + 1 != q)
		qsort(a, l + 1, q);
	else
		return;
}

long long int cum(goods *bin)
{
	long long int count=0;
	int temp[Size];
	//temp[i]=k 即 序号为i的商品放在第k个货架上
	for (int i = Size; i >= 1; i--)
	{
		temp[bin[i].num] =Size - i + 1 ;
	}

	for (int i = 1; i <= Size; i++)
	{
		if (bin[i].degree)
			count += bin[i].degree*temp[bin[i].num];
	}
	return count;
}

int main()
{
	string fileName = "retail.dat";
	goods bin[Size+1];//一个箱子，每个num代表着该类商品标号，value为个数

	memset(bin, 0, sizeof(bin));

	ifstream in;
	in.open(fileName.data(), ios::in);   //将文件流对象与文件连接起来 
	assert(in.is_open());//如果打开失败，这里会终止运行
	
	string buffer;
	while (getline(in, buffer))//一次读取文件的一行内容，含空格,为buffer的字符串
	{
		int temp;
		int max = 0;//储存每一位顾客的不便度
		stringstream ss(buffer);  //建立stringstream对象，初始化流内容为buffer所代表的字符串
		while (ss >> temp)            //从buffer中一次次读取数字存入temp，直到到达字符串流的末尾
		{
			if (temp > max)
				max = temp;//记下这个顾客的不方便度的序号
			bin[temp].num = temp; //读到一个名为num的商品，暂时的编号为temp，等待排序
			bin[temp].value++; //所以名为num的商品暂时被使用了value次
		}
		bin[max].degree++;
	}
	in.close();
	
	qsort(bin,1,Size);//快速排序，按照被拿的次数排序
	long long int inconvient = cum(bin);


	ofstream fout("Layout.dat");
	fout << "这个模型的复杂度是： "<<inconvient << endl;
	for (int i = Size; i > 1; i--)
	{		
			fout << bin[i].num << "," << Size-i+1 << endl;
	}
	fout.close();

	
	system("pause");
	return 0;	

}