《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: 		" << "************size**************"<< endl;  
    cout << "bool: 		" << "所占字节数：" << sizeof(bool);  
    cout << "	最大值：" << (numeric_limits<bool>::max)();  
    cout << "		最小值：" << (numeric_limits<bool>::min)() << endl;  
    cout << "char: 		" << "所占字节数：" << sizeof(char);  
    cout << "	最大值：" << (numeric_limits<char>::max)();  
    cout << "		最小值：" << (numeric_limits<char>::min)() << endl;  
    cout << "signed char: 	" << "所占字节数：" << sizeof(signed char);  
    cout << "	最大值：" << (numeric_limits<signed char>::max)();  
    cout << "		最小值：" << (numeric_limits<signed char>::min)() << endl;  
    cout << "unsigned char: 	" << "所占字节数：" << sizeof(unsigned char);  
    cout << "	最大值：" << (numeric_limits<unsigned char>::max)();  
    cout << "		最小值：" << (numeric_limits<unsigned char>::min)() << endl;  
    cout << "wchar_t: 	" << "所占字节数：" << sizeof(wchar_t);  
    cout << "	最大值：" << (numeric_limits<wchar_t>::max)();  
    cout << "		最小值：" << (numeric_limits<wchar_t>::min)() << endl;  
    cout << "short: 		" << "所占字节数：" << sizeof(short);  
    cout << "	最大值：" << (numeric_limits<short>::max)();  
    cout << "		最小值：" << (numeric_limits<short>::min)() << endl;  
    cout << "int: 		" << "所占字节数：" << sizeof(int);  
    cout << "	最大值：" << (numeric_limits<int>::max)();  
    cout << "	最小值：" << (numeric_limits<int>::min)() << endl;  
    cout << "unsigned: 	" << "所占字节数：" << sizeof(unsigned);  
    cout << "	最大值：" << (numeric_limits<unsigned>::max)();  
    cout << "	最小值：" << (numeric_limits<unsigned>::min)() << endl;  
    cout << "long: 		" << "所占字节数：" << sizeof(long);  
    cout << "	最大值：" << (numeric_limits<long>::max)();  
    cout << "	最小值：" << (numeric_limits<long>::min)() << endl;  
    cout << "unsigned long: 	" << "所占字节数：" << sizeof(unsigned long);  
    cout << "	最大值：" << (numeric_limits<unsigned long>::max)();  
    cout << "	最小值：" << (numeric_limits<unsigned long>::min)() << endl;  
    cout << "double: 	" << "所占字节数：" << sizeof(double);  
    cout << "	最大值：" << (numeric_limits<double>::max)();  
    cout << "	最小值：" << (numeric_limits<double>::min)() << endl;  
    cout << "long double: 	" << "所占字节数：" << sizeof(long double);  
    cout << "	最大值：" << (numeric_limits<long double>::max)();  
    cout << "	最小值：" << (numeric_limits<long double>::min)() << endl;  
    cout << "float: 		" << "所占字节数：" << sizeof(float);  
    cout << "	最大值：" << (numeric_limits<float>::max)();  
    cout << "	最小值：" << (numeric_limits<float>::min)() << endl;  
    cout << "size_t: 	" << "所占字节数：" << sizeof(size_t);  
    cout << "	最大值：" << (numeric_limits<size_t>::max)();  
    cout << "	最小值：" << (numeric_limits<size_t>::min)() << endl;  
    cout << "string: 	" << "所占字节数：" << sizeof(string) << endl;  
    // << "	最大值：" << (numeric_limits<string>::max)() << "	最小值：" << (numeric_limits<string>::min)() << endl;  
    cout << "type: 		" << "************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！