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针对C程序员的TopCoder C++

2007-05-22 11:30

C++是在C语言基础上添加面向对象扩展而成。C++在提供很多传统C语言没有的优点的同时也保持了与C语言的兼容性，这样人们就可以在一个程序中同时使用C和C++。在比赛当中，您必须使用一些基本的C++功能来解答问题。下面我们对熟悉C语言的程序员简单介绍一些参加比赛必须知道的C++知识。

类和方法
C++中最重要的新添加概念就是类。类可以包含方法和变量。在比赛时，您必须编写一个包含至少一个方法的类。做为一个例子，请看下面的问题定义：

类：CellTower
方法：best
参数：vector <string>, int, int
返回：int
方法签名：int best(vector <:string> towers, int x, int y)


解答这个问题您需要创建一个名为CellTower的类。这个类必须含有一个名为best的方法。方法best必须有三个参数（vector<string>, int, and int）并且返回一个整型（int）值。

类是用class关键字定义的。定义类和定义一个C结构在语法结构上类似。要定义上面那个题目所要求的类，可以使用下面的代码：

    class CellTower {

    public:

    int best(vector<string> towers, int x, int y) {

    //您的代码

    }

    };

方法的定义方式和定义一个C函数相似。关键字public告诉编译器我们定义的方法任何对象都可以调用。只有这样测试程序才能正确运行您的代码。

STL
很多在比赛中经常被使用的类和函数都来自于标准模板库，通常英文缩写为STL。STL提供了一套通用的库，其中包含了从基本的字符处理到复杂的排序算法等各种工具。

参加比赛您必须熟悉至少两个类：vector和string。

包含（Includes）
在您使用STL中的类之前，您必须在代码中包含相应的头文件。vector类来自于头文件“vector”；string类来自于“string”。您还需要在代码中加上如下一行：

这行告诉编译器到std名字空间中去寻找类。

Vector
vector是C++中用来取代C数组的。vector解决了传统C语言数组的许多问题。vector能查询当前数组大小以及动态调整大小。用 vector<类型> 可以声明vector，其中类型是存储在vector中的变量类型。比如如果您想创建一个包含int的vector，可以使用：

vector<int> myVar;

新创建的vector大小为0。声明一个其它大小的vector，您可以使用：

vector<int> myVar(10);

在这个例子中新创建的vector大小为10。

要设置或者读取vector中某一项，您可以使用和C语言中处理数组相似的语法：

    vector<int> myVar(10);

 

    myVar[0] = 1; //设置在位置0的项为1

    printf("%i", myVar[0]); //输出1

C语言数组有一个重大缺陷是程序运行时无法知道数组到底有多大。这给循环读取数组中的每一项造成了困难。如果使用vector，这个任务就变得非常容易。size()方法返回vector的当前大小：

    for(int i = 0; i < myVar.size(); i++) {

    printf("%i", myVar[i]); //输出第i项

    }

使用resize方法可以重新调整vector的大小：

    myVar.resize(15); //myvar的大小变成了15

vector类提供了其它很多很有用的功能，点击下面的参考链接了解更多关于vector的知识。

字符串（string）
string类是用来代替char*表达字符串的。string提供了基本的字符处理并且提供了一个方法让很多使用char*的函数仍旧可以使用string。您可以使用=和+操作符赋值给string：

    string s;

    s = "Hello";

    s = s + ", world";

s一开始是空字符串（大小为0）。在第二行s的值变为“Hello”。然后“, world”被添加到了s的末端，s的值变成了“Hello, world”。

方法size()返回字符串的长度。这些代码：

    string s = "Hello";

    printf("%i", s.size());

将会输出5。

您可以象访问char数组一样访问string中的某一个字符：

    string s = "Hello";

    printf("%c", s[0]); //输出 "H"

    s[0] = 'h'; //s变成了"hello"

如果一个函数要求char*参数，可以使用c_str()方法：

    string s = "Hello";

    printf("%s", s.c_str()); //输出 "Hello"

解答实例
请看下面的例题：

我们的输入程序将记录键盘输入到一个字符序列中。我们想把输入字符序列转换到一个单独的string中以便于日后使用。创建一个方法buildstring。这个方法接受一个vector类型的参数。这个参数代表了键盘的输入序列。buildstring方法必须返回把从这个输入序列合并而成的string。

类: StringBuilder
方法: buildString
参数: vector <char>
返回: string
方法签名: string buildString(vector <char> array)

如下的解答使用string和vector解决了这个问题：

    #include<vector>

    #include<string>

 

    using namespace std;

 

    class StringBuilder {

    public:

    string buildString(vector<char> array) {

    //创建将要返回的string

    string s;

 

    //循环读取数组中的每一项

    for(int i = 0; i < array.size(); i++) {

    s = s + array[i];

    }

 

    //返回创建的string

    return s;

    }

    };

额外参考
C++和STL类库有几百个函数和类。这些函数和类是用来提高编程速度和效率的。下面列出的参考对我们上面没有讨论到的东西，以及整个C++，提供了简要概述。

C++:
C++指南
针对C用户的C++指南

名字空间
名字空间指南
C++名字空间

Vectors:
vector参考
vector类

STL:
STL 程序员指南
C++标准模板库速成