《算法笔记》之基础C/C++入门

开始进行算法笔记的学习，在此纪录下来，同时作为自己日后复习资料。

1.基本语法

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
　　cout<<"hello"<<endl;
　　return 0;
}

以上是最基础的一个代码端：

　　引入头文件：#include <iostream>

　　引入命名空间（相当于2个不同的人可以拥有同一件物品，并且使用的时候没有冲突）：using namespace std

　　main（）：相当于程序的入口

　　cout/cin：C++中用于输出和输入，类似于C语言中的printf和scanf，后面详细介绍

2.C++中数据类型

#include<iostream>  
 
using namespace std;  
  
int main()  
{  
    cout << "type: \t\t" << "************size**************"<< endl;  
    cout << "bool: \t\t" << "所占字节数：" << sizeof(bool);  
    cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<bool>::max)();  
    cout << "\t\t最小值：" << (numeric_limits<bool>::min)() << endl;  
    cout << "char: \t\t" << "所占字节数：" << sizeof(char);  
    cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<char>::max)();  
    cout << "\t\t最小值：" << (numeric_limits<char>::min)() << endl;  
    cout << "signed char: \t" << "所占字节数：" << sizeof(signed char);  
    cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<signed char>::max)();  
    cout << "\t\t最小值：" << (numeric_limits<signed char>::min)() << endl;  
    cout << "unsigned char: \t" << "所占字节数：" << sizeof(unsigned char);  
    cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<unsigned char>::max)();  
    cout << "\t\t最小值：" << (numeric_limits<unsigned char>::min)() << endl;  
    cout << "wchar_t: \t" << "所占字节数：" << sizeof(wchar_t);  
    cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<wchar_t>::max)();  
    cout << "\t\t最小值：" << (numeric_limits<wchar_t>::min)() << endl;  
    cout << "short: \t\t" << "所占字节数：" << sizeof(short);  
    cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<short>::max)();  
    cout << "\t\t最小值：" << (numeric_limits<short>::min)() << endl;  
    cout << "int: \t\t" << "所占字节数：" << sizeof(int);  
    cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<int>::max)();  
    cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<int>::min)() << endl;  
    cout << "unsigned: \t" << "所占字节数：" << sizeof(unsigned);  
    cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<unsigned>::max)();  
    cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<unsigned>::min)() << endl;  
    cout << "long: \t\t" << "所占字节数：" << sizeof(long);  
    cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<long>::max)();  
    cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<long>::min)() << endl;  
    cout << "unsigned long: \t" << "所占字节数：" << sizeof(unsigned long);  
    cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<unsigned long>::max)();  
    cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<unsigned long>::min)() << endl;  
    cout << "double: \t" << "所占字节数：" << sizeof(double);  
    cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<double>::max)();  
    cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<double>::min)() << endl;  
    cout << "long double: \t" << "所占字节数：" << sizeof(long double);  
    cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<long double>::max)();  
    cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<long double>::min)() << endl;  
    cout << "float: \t\t" << "所占字节数：" << sizeof(float);  
    cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<float>::max)();  
    cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<float>::min)() << endl;  
    cout << "size_t: \t" << "所占字节数：" << sizeof(size_t);  
    cout << "\t最大值：" << (numeric_limits<size_t>::max)();  
    cout << "\t最小值：" << (numeric_limits<size_t>::min)() << endl;  
    cout << "string: \t" << "所占字节数：" << sizeof(string) << endl;  
    // << "\t最大值：" << (numeric_limits<string>::max)() << "\t最小值：" << (numeric_limits<string>::min)() << endl;  
    cout << "type: \t\t" << "************size**************"<< endl;  
    return 0;  
}

结果显示

type:         ************size**************
bool:         所占字节数：1    最大值：1        最小值：0
char:         所占字节数：1    最大值：        最小值：?
signed char:     所占字节数：1    最大值：        最小值：?
unsigned char:     所占字节数：1    最大值：?        最小值：
wchar_t:     所占字节数：4    最大值：2147483647        最小值：-2147483648
short:         所占字节数：2    最大值：32767        最小值：-32768
int:         所占字节数：4    最大值：2147483647    最小值：-2147483648
unsigned:     所占字节数：4    最大值：4294967295    最小值：0
long:         所占字节数：8    最大值：9223372036854775807    最小值：-9223372036854775808
unsigned long:     所占字节数：8    最大值：18446744073709551615    最小值：0
double:     所占字节数：8    最大值：1.79769e+308    最小值：2.22507e-308
long double:     所占字节数：16    最大值：1.18973e+4932    最小值：3.3621e-4932
float:         所占字节数：4    最大值：3.40282e+38    最小值：1.17549e-38
size_t:     所占字节数：8    最大值：18446744073709551615    最小值：0
string:     所占字节数：24
type:         ************size**************

3.定义变量以及类型

定义变量：

int d = 3, f = 5;    // d 和 f 的声明 
int d = 3, f = 5;           // 定义并初始化 d 和 f
byte z = 22;                // 定义并初始化 z
char x = 'x';               // 变量 x 的值为 'x'

变量的类型间是可以互相转换的，转换又分为自动转换和强制转换。

自动转换规则：

1、若参与运算量的类型不同，则先转换成同一类型，然后进行运算。
2、转换按数据长度增加的方向进行，以保证精度不降低。如int型和long型运算时，先把int量转成long型后再进行运算。 a、若两种类型的字节数不同，转换成字节数高的类型 b、若两种类型的字节数相同，且一种有符号，一种无符号，则转换成无符号类型
3、所有的浮点运算都是以双精度进行的，即使仅含float单精度量运算的表达式，也要先转换成double型，再作运算。
4、char型和short型参与运算时，必须先转换成int型。
5、在赋值运算中，赋值号两边量的数据类型不同时，赋值号右边量的类型将转换为左边量的类型。如果右边量的数据类型长度比左边长时，将丢失一部分数据，这样会降低精度

4.作用域

　　局部变量：局部变量声明后其声明周期仅仅在定义的该局部空间内有效（即{ }之间）

int main ()
{
  // 局部变量声明
  int a, b;
  int c;
 
  // 实际初始化
  a = 10;
  b = 20;
  c = a + b;

  return 0;
}

　　全局变量：在整个定义域内均有效果，直至程序结束才消亡

#include <iostream>
using namespace std;
 
// 全局变量声明
int g;

　　形式参数：用于传递参数，将函数之外的数值传递进函数内部

　　小总结：

　　　　　　在程序中，局部变量和全局变量的名称可以相同，但是在函数内的局部变量与全局变量是两个独立的变量，互不影响。

　　　　　　当变量间出现重名的情况下，作用域小的屏蔽作用域大的。

　　　　　　存储在静态数据区的变量会在程序刚开始运行时就完成初始化，也是唯一的一次初始化（static）。

5.C++运算符

　　主要讲&、|、！，其中&&与||具有短路特性。

　　短路特性：即当两者之间进行&&或者||运算的时候，如果其中一者已经明确错误或者正确，则后面不在运行。

　　　　　　　先判断左边的值是否为真。

　　　　　　　如果为假，那么整个表达式毫无疑问也为假。

　　　　　　　如果为真，那就还需要判断右值，才能知道整个式子的值。

　　　　　　　这个时候判断右值的过程就起了一个if的作用，可以利用这个过程判断右边表达式是否为真。

　　举例说明：

　　&用法：只有2个都为1，那么结果是1，否则为0：1&1=1，1&0=0，0&0=0，0&1=0；

　　|用法：只要有一个是1，那么结果为1，否则为0：1&1=1，1&0=1，0&0=0，0&1=1；

6.C++循环、判断、函数

　　一、循环：

while 循环	当给定条件为真时，重复语句或语句组。它会在执行循环主体之前测试条件。
for 循环	多次执行一个语句序列，简化管理循环变量的代码。
do...while 循环	除了它是在循环主体结尾测试条件外，其他与 while 语句类似。
嵌套循环	您可以在 while、for 或 do..while 循环内使用一个或多个循环。

　　一般来说，循环分为循环条件、循环体和结束条件。

　　如果一个循环没有结束条件，那么可能变成死循环，死循环极其耗费内存，因此写代码一定记得加结束条件。

　　递归类似于一个不断嵌套的循环，因此由递归体、结束时跳出的条件，但是递归由于嵌套太多，并且大多执行的都是重复的代码，因此推荐使用尾递归，个人感觉极大的减少了内存消耗。

　　二、判断：

if 语句	一个 if 语句由一个布尔表达式后跟一个或多个语句组成。
if...else 语句	一个 if 语句后可跟一个可选的 else 语句，else 语句在布尔表达式为假时执行。
嵌套 if 语句	您可以在一个 if 或 else if 语句内使用另一个 if 或 else if 语句。
switch 语句	一个 switch 语句允许测试一个变量等于多个值时的情况。
嵌套 switch 语句	您可以在一个 switch 语句内使用另一个 switch 语句。

　　判断感觉主要注意的就是switch语句，因为一般对于switch语句都不太熟悉。

　　switch语句：

switch(expression){
    case constant-expression  :
       statement(s);
       break; // 可选的
    case constant-expression  :
       statement(s);
       break; // 可选的
  
    // 您可以有任意数量的 case 语句
    default : // 可选的
       statement(s);
}

　　switch语句规则：

switch 语句中的 expression 必须是一个整型或枚举类型，或者是一个 class 类型，其中 class 有一个单一的转换函数将其转换为整型或枚举类型。
在一个 switch 中可以有任意数量的 case 语句。每个 case 后跟一个要比较的值和一个冒号。
case 的 constant-expression 必须与 switch 中的变量具有相同的数据类型，且必须是一个常量或字面量。
当被测试的变量等于 case 中的常量时，case 后跟的语句将被执行，直到遇到 break 语句为止。
当遇到 break 语句时，switch 终止，控制流将跳转到 switch 语句后的下一行。
不是每一个 case 都需要包含 break。如果 case 语句不包含 break，控制流将会继续后续的 case，直到遇到 break 为止。
一个 switch 语句可以有一个可选的 default case，出现在 switch 的结尾。default case 可用于在上面所有 case 都不为真时执行一个任务。default case 中的 break 语句不是必需的。

　　三、函数

　　函数定义：

　　　　函数是一组一起执行一个任务的语句。每个 C++ 程序都至少有一个函数，即主函数 main() ，所有简单的程序都可以定义其他额外的函数。

　　可以把代码划分到不同的函数中。如何划分代码到不同的函数中是由您来决定的，但在逻辑上，划分通常是根据每个函数执行一个特定的任务来进行的。

　　函数声明告诉编译器函数的名称、返回类型和参数。函数定义提供了函数的实际主体。

　　格式：

return_type function_name( parameter list )
{
   body of the function
}

　　Lambda函数：

// 定义简单的lambda表达式
auto basicLambda = [] { cout << "Hello, world!" << endl; };

// 调用
basicLambda();
// 输出：Hello, world!

　　上述是一个Lambda函数小例子：

　　[ ] 是 lambda 引出符。编译器根据该引出符判断接下来的代码是否是 lambda 函数。

　　{ }：函数体。内容与普通函数一样，不过除了可以使用参数之外，还可以使用所有捕获的变量

7.C++数组、字符串

数组：

　　静态 int array[100]; 　　定义了数组 array，并未对数组进行初始化

　　静态 int array[100] = {1，2}；　　定义并初始化了数组 array

　　动态 int* array = new int[100]; delete []array;　　分配了长度为 100 的数组 array

　　动态 int* array = new int[100]{1，2}; 　delete []array;　为长度为100的数组array并且初始化前两个元素

字符串：

　　定义字符串：char str[11] = "Hello";

　　string类提供了一系列针对字符串的操作，比如：

1. append() -- 在字符串的末尾添加字符
2. find() -- 在字符串中查找字符串
4. insert() -- 插入字符
5. length() -- 返回字符串的长度
6. replace() -- 替换字符串
7. substr() -- 返回某个子字符串
8. ...

　　实例如下：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
    //定义一个string类对象
    string http = "www.runoob.com";

   //打印字符串长度
   cout<<http.length()<<endl;

    //拼接
    http.append("/C++");
    cout<<http<<endl; //打印结果为：www.runoob.com/C++

    //删除
    int pos = http.find("/C++"); //查找"C++"在字符串中的位置
    cout<<pos<<endl;
    http.replace(pos, 4, "");   //从位置pos开始，之后的4个字符替换为空，即删除
    cout<<http<<endl;

    //找子串runoob
    int first = http.find_first_of("."); //从头开始寻找字符'.'的位置
    int last = http.find_last_of(".");   //从尾开始寻找字符'.'的位置
    cout<<http.substr(first+1, last-first-1)<<endl; //提取"runoob"子串并打印

    return 0;
}

8.C++基本输入输出

　　基本上使用iostream这个头文件

　　标准输出流cout：

#include <iostream>
using namespace std;
int main( )
{
   char str[] = "Hello C++";
 
   cout << "Value of str is : " << str << endl;
}

结果：Value of str is : Hello C++

　　标准输入流cin：

#include <iostream>
using namespace std;
int main( )
{
   char name[50];
 
   cout << "请输入您的名称： ";
   cin >> name;
   cout << "您的名称是： " << name << endl;
 
}

结果：
请输入您的名称： cplusplus
您的名称是： cplusplus

个人刚刚开始写博客，有错误的地方麻烦指出，谢谢！

《算法笔记》之基础C/C++入门

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