cpp-cramming

cpp-cramming

Created: 2023-08-27T11:52+08:00

本文旨在迅速了解 CPP 提供的 STL api 以应付考试。

目录

• 头文件
• 输入输出
  • 读取输入的整数/小数
  • 读取输入的字符串
    • 使用 scanf 读取 string
• algorithm
• container
• vector
• stack
• unordered_map
• unordered_set
• set

头文件

头文件很重要：

#include <iostream> // io 流
#include <cstring> // 处理 char*风格的字符串
#include <vector>
#include <stack>
#include <map> // 基于红黑树
#include <set> // 基于红黑树
#include <unordered_map> // 哈希表
#include <unordered_set> // 基于哈希的 set
#include <cmath>
#include <algorithm>
using namespace std;

输入输出

输入输出使用的头文件为 <iostream>，更为推荐的是使用 printf和 scanf，因为 cin和 cout太慢了，这里只做介绍。

使用下面的语句可以让 cin cout 变快，参考sync_with_stdio 和 cin.tie(0); cout.tie(0);

ios::sync_with_stdio(false);
cin.tie(0);
cout.tie(0);

读取输入的整数/小数

在保证以空白符分割的情况下，cin >> a，就是读入一个数到 a 里。cin >> a >> b >> c，逐个读入。

#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
	int i_var;
	double d_var;
	cin >> i_var >> d_var;
	cout << "input int number is " << i_var << endl;
	cout << "input double number is " << d_var << endl;
	return 0;
}

很智能，可以自动转换输入的字符串为数字类型。以下是一个样例：

1
1234.66788
input int number is 1
input double number is 1234.67
 
--------------------------------
Process exited after 5.21 seconds with return value 0
请按任意键继续. .

读取输入的字符串

字符串使用 char[]存储，而不是通过 <string>使用 cpp 的类，否则会慢。

关于 <cstring>和 <string>的区别，见difference between cstring and string。

Well, <cstring> is basically a header containing a set of functions for dealing with C-style strings (char*). <string>, on the other hand, is header that allows you to use C++-style strings (std::string), which can do a lot of if not all of the functions provided in <cstring> on their own.

直接使用 cin 流，只能拿到空格分割的字符串。

#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
	char s1[20] = {0};
	char s2[20] = {0};
	cin >> s1 >> s2;
	cout << "s1: " << s1 << endl;
	cout << "s2: " << s2 << endl;
	return 0;
}

以下是一个样例，可见输入的字符串被空白符分割了。

hhh 11 445
s1: hhh
s2: 11
 
--------------------------------
Process exited after 4.601 seconds with return value 0
请按任意键继续. . .

使用 gets(s)就能获取一行的输入，这就是 c 的范畴了。

使用 scanf 读取 string

如果一定要使用 scanf，则需要为 string 预留空间。并且是 &s[0]而不是 &a。

//#include <algorithm>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
	string a;
	a.resize(3);
	scanf("%s", &a[0]);
	cout << a << endl;
	return 0;
}

algorithm

std::swap 可以交换两个元素

#include <algorithm>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
	int a[2] = {0,1};
	cout << "before swap\n";
	cout << a[0] << endl << a[1] << endl;
	swap(a[0], a[1]);
	cout << "after swap\n";
	cout << a[0] << endl << a[1] << endl;
	return 0;
}

container

• stack
• vector

有一些函数是重复的：

size() 返回容器的大小

empty()：就是 .size()==0?

erase(key/iterator): 删除对应的元素

insert(): 插入元素

emplace(): 不做要求，毕竟是 cram，放一个 element 进去。

vector

• 增：
  • v.push_back(value): 加到最后
  • v.insert(iter, value): 插入到 iter 前
• 删除：
  • v.erase(iter): 移除对应迭代器位置的元素，返回移除后下一个元素的迭代器
  • v.pop_back(): 删除最后一个元素
  • v.clear(): 删除所有元素
  • 迭代删除：如果要删除所有值为 value 的元素，使用 it = v.erase(it)
• 改：
  • v[idx] = newValue
  • *iter = newValue
• 查：没有提供 find() 接口，自己迭代查。

int main(void)
{
    vector<int> v;
    v.push_back(1); // {1}
    v.insert(v.begin(), 0); // {0, 1}
    v.erase(v.begin()); // {1}
    v[0] = 2; // {2}
 
    // 展示 erase 用法
    v = { 1, 2, 3, 3, 3, 4, 3 };
    for (auto& i : v)
        std::cout << i << std::endl;
 
    for (auto it = v.begin(); it != v.end();) {
        if (*it == 3) {
            it = v.erase(it);
        } else {
            ++it;
        }
    }
    std::cout << "after erase" << std::endl;
    for (auto& i : v)
        std::cout << i << std::endl;
}

stack

我写的第一行 stack 代码：stack s = {1,2,3}
随手一写，三个错误，cpp 有多牛就不必多说了
正确的写法：stack<int> s({1,2,3});

top(): 返回栈顶元素的引用

pop(): 弹出栈顶元素

int main() {
	pair<int, int> a={1,2};
	vector<int> vec_a  = {1,2,3};
	vec_a.push_back(4);
	unordered_map<string, int> votes;
	pair<string, int> p = {"Alice", 5};
	votes.insert(p);
	cout << a.second << endl;
	cout << vec_a[0] << endl;
	cout << votes["Alice"] << endl;
	return 0;
}

unordered_map

基于哈希实现的 map

• 增加：直接 m[key] = value
• 删除：m.erase(key)
• 修改：m[key] = newValue
• 查找：用于判断 key 是否存在于 map 中，三种方法
  • m.count(key) > 0
  • m.find(key) != m.end()
  • m.contains(key)，注意只能在 c++20 或以上版本使用

int main(void)
{
    // 初始化
    unordered_map<string, int> strCnt = { { "hello", 2 }, { "world", 3 } };
 
    // 遍历
    for (auto& p : strCnt)
    {
        std::cout << p.first << p.second << std::endl;
    }
 
    // 增加一个 new <key, value>
    string s = "life";
    strCnt["life"] = 4;
    std::cout << strCnt[s] << std::endl; // 4
 
    // 使用 erase(key) 删除
    strCnt.erase("world");
    std::cout << strCnt.size() << std::endl; // 2
 
    // 直接修改
    strCnt["hello"] = 1; // cover original value
    std::cout << strCnt["hello"] << std::endl; // 1
 
    // 查找
    std::cout << strCnt.count("hello") << std::endl; // 1
    std::cout << strCnt.count("world") << std::endl; // 0
    // std::cout << strCnt.contains("hello") << std::endl; // available in c++20
    std::cout << (strCnt.find("hello") != strCnt.end()) << std::endl; // 1
 
    return 0;
}

unordered_set

• 增：s.insert(value)
• 查：s.find(value)，返回对应的 iter，通过 s.find(value) != s.end() 判断找到了元素
• 删：s.erase(it)
• 改：没法改，删了再改

int main(void)
{
    std::unordered_set<int> ages;
    ages.insert(10);
    ages.insert(12);
    ages.insert(11);
    for (auto & i: ages) {
        std::cout << i << std::endl;
    }
 
    auto it = ages.find(10);
    ages.erase(it);
}

set

set 和 unordered_set 使用场景的区别就是，是否需要保证存储的 key 是有序的。比如存储身高，最后要求升序输出所有存储好的身高。

内部实现是红黑树，所以查找的复杂度是 $O(log_n)$

int main(void)
{
    std::set<int> ages;
    ages.insert(10);
    ages.insert(12);
    ages.insert(11);
    for (auto & i: ages) { // 将观察到有序输出
        std::cout << i << std::endl;
    }
 
    auto it = ages.find(10);
    ages.erase(it);
}

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作者：dutrmp19
本文为作者原创，转载请在 文章开头 注明出处：https://www.cnblogs.com/dutrmp19/p/15681375.html
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