C++學習筆記

# C++學習筆記 :::info **Zong Yan** & **You Jun** ::: --- ## :book:學習內容 ### :small_blue_diamond: 基本輸入輸出、變數、資料類別 ### :small_blue_diamond: if判斷、switch判斷 ### :small_blue_diamond: for迴圈、一維陣列 ### :small_blue_diamond: while迴圈、迴圈控制(contunu、break)) ### :small_blue_diamond: 多維陣列、多重迴圈 ### :small_blue_diamond: function函式 ### :small_blue_diamond: 字串(string)、常用字串函數 ### :small_blue_diamond: struct結構 ### :small_blue_diamond: 遞迴 --- ## :books:學習方式 ```mermaid graph LR 看資料做題目-->會; 看資料做題目-->不會; 會-->特殊; 會-->不特別-->有印象就好; 特殊-->解題報告不會-->看看其他人的解題報告; 看看其他人的解題報告-->了解概念並自己做一次-->會; ``` --- ## :speak_no_evil:基本輸入輸出、變數、資料型態 :::success 非常直觀 ::: ### :computer:輸入/輸出 ```c++= #include <bits/stdc++.h> //標頭檔 using namespace std; int main() { int n; //宣告整數n cin>>n; //輸入n cout<<n<<endl; //輸出 return 0; //記得不要消失就好 } ``` #### :nerd_face: 標頭檔可以把它想成圖書館，每個書櫃都裝不同類型的書，當你要用書時，就會去那類的書櫃尋找，這時```include < >```就像去那個書櫃。\ 標頭檔有超多種，我覺得很難記:relieved:有個很好用的東西```#include <bits/stdc++.h>```包括了所有標頭檔案，很好用:smirk: ### :desktop_computer: 資料類型 |表示方法|範圍|用途| |:--:|:--:|:--:| |int|-2,147,483,648 ~ 2,147,483,647|放整數| |unsigned int|0 ~ 4,294,967,295|放整數| |short|-32,768 ~ 32,767|放整數| |long long|-9,223,372,036,854,775,808 ~ 9,223,372,036,854,775,807|放整數| |unsigned long long|0 ~ 18,446,744,073,709,551,615|放整數| |char||放字元| |float|10^-38^ ~ 10^38^|放浮點數(7位)| |double|10^-308^ ~ 10^308^|放浮點數(15位)| #### :nerd_face: 使用方式: 表示方法資料名稱 ***例*** : 宣告一個整數(<2147483647) ```int n;``` :grimacing:注意!!!避免溢位 [link:zerojudge c221](https://zerojudge.tw/ShowProblem?problemid=c221 "前往") :::warning 駭客題:這題很酷 //奇妙的緣分遇到這題 ```c++= #include<bits/stdc++.h> using namespace std; int main(){ int a,b; cin>>a>>b; cout<<a+b<<'\n'; } ``` 題目:請輸出一組合法的a,b，使上述程式輸出錯誤答案可以看到範圍是int 只需要讓他超出範圍，a+b答案就錯了 ``` #include<bits/stdc++.h> using namespace std; int main(){ cout<<2147483645<<" "<<5<<'\n'; } ``` 原本我以為這題很簡單，結果一開始看到很錯愕溢位(overflow) :+1: ::: <br> ## :speak_no_evil:if判斷、switch判斷 :::success ~~能用if 我就不用switch~~，還有一個三元運算子 ::: ### if語法 ```c++= #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { if(條件) { 如果條件成立執行的動作 } else { 如果條件不成立執行的動作 } return 0; } ``` [link: zerojudge c461](https://zerojudge.tw/ShowProblem?problemid=c461 "前往") :::warning 題目敘述去zerojudje看有a,b兩數(0和1) AND:使用```(a&b)```當兩數皆為1，結果為1，其餘為0 OR:使用```(a|b)```當兩數其一為1，結果為1，其餘為0 XOR:使用```(a^b)```當兩數不相同，結果為1，其餘為0 接下來就加上if判斷 !!!注意運算子優先順序 [參考連結](http://programingman.blogspot.com/2015/01/cc.html "前往") ```c++= #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { int m,n; bool a; while(cin>>m>>n>>a) { bool f=0; //判斷是否有結果 if(m)m=1; if(n)n=1; if((m&n)==a) { cout<<"AND"<<"\n"; f=1; //有結果 } if((m|n)==a) { cout<<"OR"<<"\n"; f=1; } if((m^n)==a) { cout<<"XOR"<<"\n"; f=1; } if(f==0) //沒有 cout<<"IMPOSSIBLE"<<"\n"; } return 0; } ``` ::: ### switch語法 ```c++= #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { switch(要判斷的東西) { case 第一種結果: 執行的動作 break; //很重要 case 第二種結果: 執行的動作 break; . . . case 第n種結果: 執行的動作 break; default: //結果都不成立執行的動作 break; } return 0; } ``` ### 三元運算子(適當使用能省很多行) ```c++= #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { cout<<(條件 ? 如果條件成立執行的動作 : 如果條件不成立執行的動作 ); return 0; } ``` --- ## :speak_no_evil:for迴圈、一維陣列 :::success 陣列的第一個位置是0!:no_mouth::no_mouth::no_mouth: ::: ### for迴圈語法 ``` c++= #include<bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { for(初始值;條件;調整) { 執行的動作; } return 0; } ``` ### 一維陣列 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | index(索引值) | | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | | 1 | 3 | 5 | 7 | 9 | 11 | 13 | 15 | 17 | value(存放的內容) | ```c++= #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { 宣告一維陣列 int a[5]; //初始值不確定，陣列大小為5 int b[5]={}; int c[5]={0}; //後面會全部填0 int d[5]={0,0,0,0,0} //初始值全部是零 int e[]={0,0,0,0,0} //陣列大小為5 return 0; } ``` ### :bookmark: 10~13簡單來說，只要有給初始值，後面沒給的全部自動填0 ## :speak_no_evil:While迴圈，進階迴圈控制(continue,break) :::success while迴圈常用在不確定迴圈次數;for迴圈常用在已知迴圈次數 ::: ### while語法(先判斷條件才執行動作) ``` c++= #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { 初始值 while(條件) { 執行的動作; 調整; } return 0; } ``` ### do while語法(一定先執行一次動作再判斷條件) ``` c++= #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { 初始值 do { 執行的動作; 調整; }while(條件); //這裡要加分號 return 0; } ``` ### 進階迴圈控制(continue,break) #### continue:如果條件成立，直接跳到下一次迴圈 #### break:如果條件成立，結束所在的迴圈 --- #### continue ``` c++= #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { int sum=0; for(int i=1;i<=10;i++) { if(i%2==0) //如果i是偶數，底下的動作不會執行，直接跳到下一次迴圈 { continue; } sum+=i; } cout<<sum; return 0; } ``` #### break ``` c++= #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { int n,sum=0; while(cin>>n) { if(n==0) { break; //只要n=0，就結束迴圈 } sum+=n; } cout<<sum; return 0; } ``` ## :speak_no_evil:多維陣列、多重迴圈 :::success 這個東西很... :exploding_head: :exploding_head::exploding_head: ::: ### 多重迴圈 ``` c++= #include <bits/stdc++.h> using namespace std; int main() { for(int i=1;i<=9;i++) //外圈 { for(int j=1;j<=9;j++) //內圈 cout<<i<<"*"<<j<<"="<<i*j<<endl; //外圈跑一次，內圈跑九次 } return 0; } ``` ### 二維陣列(直行橫列) (i,j) | (0,0) | (0,1) | (0,2) | (0,3) | | ----- |:----- | ----- |:----- | | (1,0) | (1,1) | (1,2) | (1,3) | | (2,0) | (2,1) | (2,2) | (2,3) | | (3,0) | (3,1) | (3,2) | (3,3) | io加速 ```c++= std::ios::sync_with_stdio(false); std::cin.tie(0); ``` ## :speak_no_evil:function函式 :::success 重複使用 ::: ### 語法 ``` c++= 回傳值類型函式名(輸入值類型 a,輸入值類型 b) //用,分隔 { . . . return 回傳值; } int sum(int a,int b) { return a+b; //回傳兩值相加 } /*回傳值類型 void:無回傳值 auto:從return句推斷類型 */ int main() { int a,b; while(cin>>a>>b) { cout<<sum(a,b)<<"\n"; //呼叫sum函式 } return 0; } ``` ## :speak_no_evil:字串(string)、常用字串函數 :::success 字元陣列，就是把很多字排成陣列 ::: ### 語法 ```c++= 宣告 string str1; //內容為空字串 string str2="XXX"; //字串是XXX //上面={'X','X','x','\0'}後面會加一個空字元讀入 string str1; cin>>str1; //輸入I am back cout<<str1; //顯示只有I,因為C++判定cin的時候，空白被當成定界符 getline(cin,str1); //可以讀入整行字串 cout<<str1;//顯示I am back getline(cin,str1,'#'); //讀入整行字串，遇到#停止輸入hey hey #ahh cout<<str1; //輸出僅有hey hey，因為遇到#停止了 string s; getline(cin, s, EOF); //全字串可相加 string str1="C++"; string str2="is cool"; string str3=str1+str2; //C++is cool 可利用索引值找相對應的字元 str1="I like C++"; str1[0]='I' str1[1]=空白 str1[2]='l' 遍歷字串每一個字元 string str1; for(int i=0;i<str1.size();i++) cout<<str1[i]<<"\n" for(auto ch : str1) //auto自動判斷變數類型(C++11) cout<<ch<<"\n" ``` --- ### size(),length()取得字串長度，empty()判斷字串長度是否為零 ```c++= str1="I like C++"; str1.size()=10 str1.length()=10 str1="I like C++"; str2=""; str1.empty=0 //如果字串為空輸出1，不為空則輸出0 str2.empty=1 ``` --- ### substr利用索引值和指定長度尋找子字串，resize修改字串長度和內容 ```c++= substr(索引值，指定長度) str1="I like C++"; cout<<str1.substr(2,4); //顯示like resize(修改長度，新增字元) str1="I like C++"; cout<<str1.resize(str1.size()+2,'-'); //顯示I like C++-- 注意 string str2=str1.resize(8); //此行錯誤(resize沒有回傳值) ``` --- ### strungstream字串流(型態的轉換) ``` c++= string str; stringstream ss; cin>>str; //999 str+=1; //錯誤，string 不可直接加數字 int n; //如果str要輸入小數就用double ss<<str; //str放入ss ss>>n; //ss給n數字 n+=1; cout<<n; //1000 string s="2 4 8"; stringstream ss(s); // int a=0,b=0,c=0,d=0; ss >> a; //第一個字轉成int給a ss >> b; //第二個字轉成int給a ss >> c; ss >> d; cout << a << " " << b << " " << c << " " << d << "\n"; //2 4 8 0 轉出的不會重複 cout <<ss.str(); //2 4 8 ss.str() 直接印出ss中的字串 string s=" 2 4 8" stringstream ss(s); string st="1"; ss << st; //ss 1 4 8 //2被覆蓋 string s=" 2 4 8"; stringstream ss; ss<<s; string st="1"; ss << st; //ss 2 4 81 沒有空格 //stringstream沿用需清空之前的資料 ss.str(""); //只用這個會讀到EOF ss.clear(); //只用這個會僅清掉EOF接續之前放入的資料 //少一行都會出錯 ``` ## :speak_no_evil:struct結構 :::success 把多個項目包起來 ::: ### 語法 ```c++= struct someone{ char name[10]; int age; int height; int weight; }; int main() { struct someone s1,s2; //宣告 strcpy(s1.name, "Lisa"); //把"Lisa"複製到s1的name s1.age = 18; s1.height = 155; s1.weight = 40; cout<<"name:"<<s1.name<<"\n"; //name:Lisa cout<<"age:"<<s1.age<<"\n"; //age:18 cout<<"height:"<<s1.height<<"\n"; cout<<"weight:"<<s1.weight<<"\n\n"; strcpy(s2.name, "Gigi"); s2.height = 155; s2.age = 18; s2.weight = 40; cout<<"name:"<<s2.name<<"\n"; cout<<"age:"<<s2.age<<"\n"; cout<<"height:"<<s2.height<<"\n"; cout<<"weight:"<<s2.weight<<"\n"; return 0; } ``` ## :speak_no_evil:遞迴 :::success 呼叫自己，注意要設停止點 ::: ### 語法 ```c++= //和函式差不多 int f(int n) //5 { if(n==1) return 1; else return n*f(n-1); } int main() { int a=5; cout<<f(a); //120 } ``` ```mermaid graph LR n=5--呼叫f-->n=4--呼叫f-->n=3--呼叫f-->n=2--呼叫f-->n=1 subgraph 相乘1 n=1-->n=2 end subgraph 相乘2 n=2-->n=3 end subgraph 相乘3 n=3-->n=4 end subgraph 相乘4 n=4-->n=5 end ``` #### 以上程式可得f(a)=1\*2\*3\*4\*5=120