部分运算符的优先级
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结构的概念
现实需求
在现实问题中，常常需要用一组不同类型的数据来描述一个事物。比如一个学生的学号、姓名和绩点。一个工人的姓名、性别、年龄、工资、电话…
如果编程时要用多个不同类型的变量来描述一个事物，就很麻烦。当然希望只用一个变量就能代表一个“学生”这样的事物。
C++允许程序员自己定义新的数据类型。因此针对“学生”这种事物，可以定义一种新名为Student的数据类型，一个Student类型的变量就能描述一个学生的全部信息。同理，还可以定义数据类型 Worker以表示工人。
结构(struct)
用“struct”关键字来定义一个“结构”，也就定义了一个新的数据类型： struct 结构名 { 类型名 成员变量名； 类型名 成员变量名； 类型名 成员变量名； …… }
结构(struct)
例：
struct Student { unsigned ID; char szName[20]; float fGPA; }; Student 即成为自定义类型的名字，可以用来定义变量 Stuent s1,s2;
访问结构变量的成员变量
一个结构变量的成员变量，可以完全和一个普通变量
一样来使用，也可以取得其地址。使用形式：
结构变量名.成员变量名
StudentEx stu; cin >> stu.fGPA; stu.ID = 12345; strcpy(stu.szName, "Tom"); cout << stu.fGPA; stu.birthday.year = 1984; unsigned int * p = & stu.ID; //p指向stu中的ID成员变量 11 struct Date { int year; int month; int day; }; struct StudentEx { unsigned ID; char szName[20]; float fGPA; Date birthday; };
变量的生存期
所谓变量的“生存期”，指的是在此期间，变量占有内存空间，其占有的内存空间只能归它使用，不会被用来存放别的东西。
而变量的生存期终止，就意味着该变量不再占有内存空间，它原来占有的内存空间，随时可能被派做他用。
全局变量的生存期，从程序被装入内存开始，到整个程序结束。
静态局部变量的生存期，从定义它语句第一次被执行开始，到整个程序结束为止。
函数形参的生存期从函数执行开始，到函数返回时结束。非静态局部变量的生存期，从执行到定义它的语句开始，一旦程序执行到了它的作用域之外，其生存期即告终止。
标识符的作用域 void Func(int m) { for( int i = 0; i < 4;++i ) { if( m <= 0 ) { int k = 3; m = m *( k ++ ); } else { k = 0; //编译出错，k无定义 int m = 4; cout << m; } } i= 2; //编译出错，i无定义 }
void Func(int m) { for( int i = 0; i < 4;++i ) { if( m <= 0 ) { int k = 3; m = m *( k ++ ); } else { k = 0; //编译出错，k无定义 int m = 4; cout << m; } } i= 2; //编译出错，i无定义 } 32
C++中的STL（标准模板库）
STL概述
STL: (Standard Template Library) 标准模板库
包含一些常用的算法如排序查找，还有常用的数据结构如可变长数组、链表、字典等。
使用方便，效率较高
要使用其中的算法，需要#include
C++中的STL（标准模板库）是一个非常强大的工具，为程序员提供了许多高效的数据结构和算法。在本文中，我们将探讨STL的基本概念、使用方法和一些常用的数据结构和算法。
STL的基本概念
STL是由一组C++模板类和函数组成的库，包含了许多不同的容器、算法和迭代器。容器是一种存储和管理数据的对象，算法是对数据进行操作的函数，迭代器则是容器和算法之间的桥梁。
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用sort进行排序
对基本类型的数组从小到大排序: sort(数组名+n1，数组名+n2）; n1和n2都是int类型的表达式，可以包含变量 如果n1=0,则 + n1可以不写 将数组中下标范围为[n1,n2)的元素从小到大排序。下标为n2的元素不在排序 区间内 用sort进行排序(用法一) int a[] = {15,4,3,9,7,2,6}; sort(a,a+7); //对整个数组从小到大排序 int a[] = {15,4,3,9,7,2,6}; sort(a,a+3); // 结果：{3,4,15,9,7,2,6} int a[] = {15,4,3,9,7,2,6}; sort(a+2,a+5); //结果：{15,4,3,7,9,2,6} 7 用sort进行排序(用法二) 对元素类型为T的基本类型数组从大到小排序： sort(数组名+n1，数组名+n2,greater<T>()）; int a[] = {15,4,3,9,7,2,6}; sort(a+1,a+4,greater<int>()); // 结果：{15,9,4,3,7,2,6} 8 用sort进行排序(用法三) 用自定义的排序规则，对任何类型T的数组排序 sort(数组名+n1，数组名+n2,排序规则结构名()); 排序规则结构的定义方式： struct 结构名 { bool operator()( const T & a1,const T & a2) const { //若a1应该在a2前面，则返回true。 //否则返回false。 } }; 9 sort排序规则注意事项 struct 结构名 { bool operator()( const T & a1,const T & a2) const { //若a1应该在a2前面，则返回true。 //否则返回false。 } }; 排序规则返回 true，意味着 a1 必须在 a2 前面 返回 false，意味着 a1 并非必须在 a2 前面 排序规则的写法，不能造成比较 a1,a2 返回 true 比较 a2,a1 也返回 true 否则sort会 runtime error 比较 a1,a2 返回 false 比较 a2,a1 也返回 false，则没有问题 10 用sort进行排序(用法三) #include <iostream> #include <cstring> #include <algorithm> using namespace std; struct Rule1 //按从大到小排序 { bool operator()( const int & a1,const int & a2) const { return a1 > a2; } }; struct Rule2 //按个位数从小到大排序 { bool operator()( const int & a1,const int & a2) const { return a1%10 < a2%10; } }; 11 用sort进行排序(用法三) void Print(int a[],int size) { for(int i = 0;i < size;++i) cout << a[i] << "," ; cout << endl; } int main() { int a[] = { 12,45,3,98,21,7}; sort(a,a+sizeof(a)/sizeof(int)); //从小到大 cout << "1) "; Print(a,sizeof(a)/sizeof(int)); sort(a,a+sizeof(a)/sizeof(int),Rule1()); //从大到小 cout << "2) "; Print(a,sizeof(a)/sizeof(int)); sort(a,a+sizeof(a)/sizeof(int),Rule2()); //按个位数从小到大 cout << "3) "; Print(a,sizeof(a)/sizeof(int)); return 0; } 1) 3,7,12,21,45,98, 2) 98,45,21,12,7,3, 3) 21,12,3,45,7,98, 用sort对结构数组进行排序(用法三) #include <iostream> #include <cstring> #include <algorithm> using namespace std; struct Student { char name[20]; int id; double gpa; }; Student students [] = { {"Jack",112,3.4},{"Mary",102,3.8},{"Mary",117,3.9}, {"Ala",333,3.5},{"Zero",101,4.0}}; 13 用sort对结构数组进行排序(用法三) struct StudentRule1 { //按姓名从小到大排 bool operator() (const Student & s1,const Student & s2) const { if( stricmp(s1.name,s2.name) < 0) return true; return false; } }; struct StudentRule2 { //按id从小到大排 bool operator() (const Student & s1,const Student & s2) const { return s1.id < s2.id; } }; struct StudentRule3 {//按gpa从高到低排 bool operator() (const Student & s1,const Student & s2) const { return s1.gpa > s2.gpa; } }; 14 用sort对结构数组进行排序(用法三) void PrintStudents(Student s[],int size){ for(int i = 0;i < size;++i) cout << "(" << s[i].name << "," << s[i].id <<"," << s[i].gpa << ") " ; cout << endl; } 15 用sort对结构数组进行排序(用法三) int main() { int n = sizeof(students) / sizeof(Student); sort(students,students+n,StudentRule1()); //按姓名从小到大排 PrintStudents(students,n); sort(students,students+n,StudentRule2()); //按id从小到大排 PrintStudents(students,n); sort(students,students+n,StudentRule3()); //按gpa从高到低排 PrintStudents(students,n); return 0; } (Ala,333,3.5) (Jack,112,3.4) (Mary,102,3.8) (Mary,117,3.9) (Zero,101,4) (Zero,101,4) (Mary,102,3.8) (Jack,112,3.4) (Mary,117,3.9) (Ala,333,3.5) (Zero,101,4) (Mary,117,3.9) (Mary,102,3.8) (Ala,333,3.5) (Jack,112,3.4)
二分查找算法
STL中的二分查找算法
STL提供在排好序的数组上进行二分查找的算法 binary_search lower_bound upper_bound 18 用binary_search进行二分查找（用法一） 在从小到大排好序的基本类型数组上进行二分查找 binary_search(数组名+n1，数组名+n2,值); n1和n2都是int类型的表达式，可以包含变量 如果n1=0,则 + n1可以不写 查找区间为下标范围为[n1,n2)的元素，下标为n2的元素不在查找区间内 在该区间内查找"等于"值”的元素，返回值为true(找到）或false(没找到） "等于"的含义： a 等于 B <=> a < b和b < a都不成立 19 用binary_search进行二分查找（用法二） 在用自定义排序规则排好序的、元素为任意的T类型的数组中进行二分查找 binary_search(数组名+n1，数组名+n2,值，排序规则结构名()); n1和n2都是int类型的表达式，可以包含变量 如果n1=0,则 + n1可以不写 查找区间为下标范围为[n1,n2)的元素，下标为n2的元素不在查找区间内 在该区间内查找"等于"值的元素，返回值为true(找到）或false(没找到） 查找时的排序规则，必须和排序时的规则一致！ "等于"的含义： a 等于 b <=> "a必须在b前面"和"b必须在a前面"都不成立20 用binary_search进行二分查找（用法二） #include <iostream> #include <cstring> #include <algorithm> using namespace std; struct Rule //按个位数从小到大排 { bool operator()( const int & a1,const int & a2) const { return a1%10 < a2%10; } }; void Print(int a[],int size) { for(int i = 0;i < size;++i) { cout << a[i] << "," ; } cout << endl; } 用binary_search进行二分查找（用法二） int main() { int a[] = { 12,45,3,98,21,7}; sort(a,a+6); Print(a,6); cout <<"result:"<< binary_search(a,a+6,12) << endl; cout <<"result:"<< binary_search(a,a+6,77) << endl; sort(a,a+6,Rule()); //按个位数从小到大排 Print(a,6); cout <<"result:"<< binary_search(a,a+6,7) << endl; cout <<"result:"<< binary_search(a,a+6,8,Rule()) << endl; return 0; } 22 3,7,12,21,45,98, result:1 result:0 21,12,3,45,7,98, result:0 result:1 "等于"的含义： a 等于 b <=> "a必须在b前面"和"b必须在 a前面"都不成立 用binary_search进行二分查找（用法二） #include <iostream> #include <cstring> #include <algorithm> using namespace std; struct Student { char name[20]; int id; double gpa; }; Student students [] = { {"Jack",112,3.4},{"Mary",102,3.8},{"Mary",117,3.9}, {"Ala",333,3.5},{"Zero",101,4.0}}; 23 用binary_search进行二分查找（用法二） struct StudentRule1 { //按姓名从小到大排 bool operator() (const Student & s1,const Student & s2) const { if( stricmp(s1.name,s2.name) < 0) return true; return false; } }; struct StudentRule2 { //按id从小到大排 bool operator() (const Student & s1,const Student & s2) const { return s1.id < s2.id; } }; struct StudentRule3 {//按gpa从高到低排 bool operator() (const Student & s1,const Student & s2) const { return s1.gpa > s2.gpa; } }; 24 用binary_search进行二分查找（用法二） int main(){ Student s; strcpy(s.name,"Mary"); s.id= 117; s.gpa = 0; int n = sizeof(students) / sizeof(Student); sort(students,students+n,StudentRule1()); //按姓名从小到大排 cout << binary_search( students , students+n,s, StudentRule1()) << endl; strcpy(s.name,"Bob"); cout << binary_search( students , students+n,s, StudentRule1()) << endl; sort(students,students+n,StudentRule2()); //按id从小到大排 cout << binary_search( students , students+n,s, StudentRule2()) << endl; return 0; } 用lower_bound二分查找下界(用法一) 在对元素类型为T的从小到大排好序的基本类型的数组中进行查找 T * lower_bound(数组名+n1,数组名+n2,值); 返回一个指针 T * p; *p 是查找区间里下标最小的，大于等于"值" 的元素。如果找不到，p指向下标为n2的 元素 26 用lower_bound二分查找下界(用法二) 在元素为任意的T类型、按照自定义排序规则排好序的数组中进行查找 T * lower_bound(数组名+n1,数组名+n2,值,排序规则结构名()); 返回一个指针 T * p; *p 是查找区间里下标最小的，按自定义排序规则，可以排在"值"后面的元素。如果找 不到，p指向下标为n2的元素 27 用upper_bound二分查找上界(用法一) 在元素类型为T的从小到大排好序的基本类型的数组中进行查找 T * upper_bound(数组名+n1,数组名+n2,值); 返回一个指针 T * p; *p 是查找区间里下标最小的，大于"值"的元素。如果找不到，p指向下标为n2的元素 28 用upper_bound二分查找上界(用法二) 在元素为任意的T类型、按照自定义排序规则排好序的数组中进行查找 T * upper_bound(数组名+n1,数组名+n2,值,排序规则结构名()); 返回一个指针 T * p; *p 是查找区间里下标最小的，按自定义排序规则，必须排在"值"后面的元素。如果找 不到，p指向下标为n2的元素 29 lower_bound,upper_bound用法示例 #include <iostream> #include <cstring> #include <algorithm> using namespace std; struct Rule { bool operator()( const int & a1,const int & a2) const { return a1%10 < a2%10; } }; void Print(int a[],int size) { for(int i = 0;i < size;++i) { cout << a[i] << "," ; } cout << endl; } 30 lower_bound,upper_bound用法示例 #define NUM 7 int main() { int a[NUM] = { 12,5,3,5,98,21,7}; sort(a,a+NUM); Print(a,NUM); // => 3,5,5,7,12,21,98, int * p = lower_bound(a,a+NUM,5); cout << *p << "," << p-a << endl; //=> 5,1 p = upper_bound(a,a+NUM,5); cout << *p << endl; //=>7 cout << * upper_bound(a,a+NUM,13) << endl; //=>21 31 lower_bound,upper_bound用法示例 sort(a,a+NUM,Rule()); Print(a,NUM); //=>21,12,3,5,5,7,98, cout << * lower_bound(a,a+NUM,16,Rule()) << endl; // => 7 cout << lower_bound(a,a+NUM,25,Rule()) - a<< endl; // => 3 cout << upper_bound(a,a+NUM,18,Rule()) - a << endl; // => 7 if( upper_bound(a,a+NUM,18,Rule()) == a+NUM) cout << "not found" << endl; //=> not found cout << * upper_bound(a,a+NUM,5,Rule()) << endl; // =>7 cout << * upper_bound(a,a+NUM,4,Rule()) << endl; // =>5 return 0; }
multiset
multiset用法
multiset<T> st; 定义了一个multiset变量st，st里面可以存放T类型的数据，并且能自 动排序。开始st为空 排序规则：表达式 “a < b” 为true，则 a 排在 b 前面 可用 st.insert添加元素，st.find查找元素，st.erase删除元素，复杂度 都是 log(n) multiset 用法 #include <iostream> #include <cstring> #include <set> //使用multiset和set需要此头文件 using namespace std; int main() { multiset<int> st; int a[10]={1,14,12,13,7,13,21,19,8,8 }; for(int i = 0;i < 10; ++i) st.insert(a[i]); //插入的是a [i]的复制品 multiset<int>::iterator i; //迭代器，近似于指针 for(i = st.begin(); i != st.end(); ++i) cout << * i << ","; cout << endl; 输出：1,7,8,8,12,13,13,14,19,21, 40 multiset 用法 i = st.find(22); //查找22，返回值是迭代器 if( i == st.end()) //找不到则返回值为 end() cout << "not found" << endl; st.insert(22); //插入 22 i = st.find(22); if( i == st.end()) cout << "not found" << endl; else cout << "found:" << *i <<endl; //找到则返回指向找到的元素的迭代器 输出： not found found:22 41 i = st.lower_bound(13); //返回最靠后的迭代器 it，使得[begin(),it)中的元素 //都在 13 前面 ，复杂度 log(n) cout << * i << endl; i = st.upper_bound(8); //返回最靠前的迭代器 it，使得[it,end())中的元素 //都在 8 后面，复杂度 log(n) cout << * i << endl; st.erase(i); //删除迭代器 i 指向的元素，即12 for(i = st.begin(); i != st.end(); ++i) cout << * i << ","; return 0; } 输出： 13 12 1,7,8,8,13,13,14,19,21,22, 42 1,7,8,8,12,13,13,14,19,21, multiset 上的迭代器 multiset<T>::iterator p; p是迭代器，相当于指针，可用于指向multiset中的元素。访问multiset中的元素要通 过迭代器。 与指针的不同： multiset上的迭代器可 ++ ，--， 用 != 和 == 比较，不可比大小，不可加减整数，不 可相减 multiset 上的迭代器 multiset<T> st; st.begin() 返回值类型为 multiset<T>::iterator, 是指向st中的头一个元素的迭代器 st.end() 返回值类型为 multiset<T>::iterator, 是指向st中的最后一个元素后面的迭代器 对迭代器 ++ ,其就指向容器中下一个元素，-- 则令其指向上一个元素 44 自定义排序规则的multiset 用法 #include <iostream> #include <cstring> #include <set> using namespace std; struct Rule1 { bool operator()( const int & a,const int & b) const { return (a%10) < (b%10); }//返回值为true则说明a必须排在b前面 }; int main() { multiset<int,greater<int> > st; //排序规则为从大到小 int a[10]={1,14,12,13,7,13,21,19,8,8 }; for(int i = 0;i < 10; ++i) st.insert(a[i]); multiset<int,greater<int> >::iterator i; for(i = st.begin(); i != st.end(); ++i) cout << * i << ","; cout << endl; 45 输出：21,19,14,13,13,12,8,8,7,1, 自定义排序规则的multiset 用法 multiset<int,Rule1 > st2; //st2的元素排序规则为：个位数小的排前面 for(int i = 0;i < 10; ++i) st2.insert(a[i]); multiset<int,Rule1>::iterator p; for(p = st2.begin(); p != st2.end(); ++p) cout << * p << ","; cout << endl; p = st2.find(133); cout << * p << endl; return 0; } 输出： 1,21,12,13,13,14,7,8,8,19, 13 46 自定义排序规则的multiset 用法 multiset<int,Rule1 > st2; //st2的元素排序规则为：个位数小的排前面 for(int i = 0;i < 10; ++i) st2.insert(a[i]); multiset<int,Rule1>::iterator p; for(p = st2.begin(); p != st2.end(); ++p) cout << * p << ","; cout << endl; p = st2.find(133); cout << * p << endl; return 0; } 输出： 1,21,12,13,13,14,7,8,8,19, 13 47 find(x): 在排序容器中找一个元素y，使得 “x必须排在y前面”和 “y必须排在x前面” 都不成立 自定义排序规则的multiset 用法 #include <iostream> #include <cstring> #include <algorithm> #include <set> using namespace std; struct Student { char name[20]; int id; int score; }; Student students [] = { {"Jack",112,78},{"Mary",102,85}, {"Ala",333,92},{"Zero",101,70},{"Cindy",102,78}}; struct Rule { bool operator() (const Student & s1,const Student & s2) const { if( s1.score != s2.score) return s1.score > s2.score; else return (strcmp(s1.name,s2.name) < 0); } }; 48 自定义排序规则的multiset 用法 int main() { multiset<Student,Rule> st; for(int i = 0;i < 5;++i) st.insert(students[i]); //插入的是students[i]的复制品 multiset<Student,Rule>::iterator p; for(p = st.begin(); p != st.end(); ++p) cout << p->score <<" "<<p->name<<" " << p->id <<endl; Student s = { "Mary",1000,85}; p = st.find(s); if( p!= st.end()) cout << p->score <<" "<< p->name<<" " << p->id <<endl; return 0; } 49 92 Ala 333 85 Mary 102 78 Cindy 102 78 Jack 112 70 Zero 101 85 Mary 102
set
set的用法
set和multiset的区别在于容器里不能有重复元素 a和b重复 “a必须排在b前面” 和“b必须排在a前面”都不成立 set插入元素可能不成功 51 set的用法 #include <iostream> #include <cstring> #include <set> using namespace std; int main() { set<int> st; int a[10] ={ 1,2,3,8,7,7,5,6,8,12 }; for(int i = 0;i < 10; ++i) st.insert(a[i]); cout << st.size() << endl; //输出：8 set<int>::iterator i; for(i = st.begin(); i != st.end(); ++i) cout << * i << ","; //输出：1,2,3,5,6,7,8,12, cout << endl; 52 set的用法 pair<set<int>::iterator, bool> result = st.insert(2); if( ! result.second ) //条件成立说明插入不成功 cout << * result.first <<" already exists." << endl; else cout << * result.first << " inserted." << endl; return 0; } 输出： 2 already exists. 53 pair<set<int>::iterator, bool> struct { set<int>::iterator first; bool second; }; pair模板的用法 pair<T1,T2>类型等价于： struct { T1 first; T2 second; }; 例如：pair<int, double> a; 等价于： struct { int first; double second; } a; a.first = 1; a.second = 93.93;
STL容器
STL中的容器分为序列容器和关联容器两种类型。序列容器包括vector、deque和list，它们的主要区别在于它们的存储方式和访问元素的效率。关联容器包括set、map和multiset/multimap，它们使用的是二叉树结构来存储元素，因此能够快速地查找和插入元素。
STL算法
STL中的算法包括排序、查找、替换、合并、拷贝等，这些算法都是以泛型的方式实现的，即它们可以用于任何类型的数据，而不需要重复地编写代码。使用STL算法可以大大提高代码的可读性和可维护性。
STL迭代器
迭代器是STL容器和算法之间的桥梁，它们提供了一种统一的方式来访问容器中的元素。STL迭代器分为输入迭代器、输出迭代器、前向迭代器、双向迭代器和随机访问迭代器五种类型，每种类型的迭代器都有其特定的功能和限制。
STL的使用方法
使用STL非常简单，只需要包含相应的头文件即可。例如，要使用vector容器，只需要包含头文件，就可以创建一个vector对象并进行各种操作。使用STL算法也非常简单，只需要调用相应的算法函数，并传递容器或迭代器作为参数即可。
常用的STL操作
下面列出了一些常用的STL操作：
1.创建容器对象： vector<int> v; set<string> s; map<int, string> m; 2.往容器中添加元素： v.push_back(10); s.insert("hello"); m[1] = "world"; 3.遍历容器中的元素： for(auto it = v.begin(); it != v.end(); it++) { cout << *it << endl; } 4.使用STL算法： sort(v.begin(), v.end()); auto it = find(s.begin(), s.end(), "hello"); copy(v.begin(), v.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));
multimap
multimap的用法
multimap容器里的元素，都是pair形式的 multimap<T1,T2> mp; 则mp里的元素都是如下类型： struct { T1 first; //关键字 T2 second; //值 }; multimap中的元素按照first排序，并可以按first进行查找 缺省的排序规则是 "a.first < b.first" 为true,则a排在b前面 5 multimap的应用 一个学生成绩录入和查询系统，接受以下两种输入: Add name id score Query score name是个不超过16字符的字符串，中间没有空格，代表学生姓名。id 是个整数，代表学号。score是个整数，表示分数。学号不会重复，分数 和姓名都可能重复。 两种输入交替出现。第一种输入表示要添加一个学生的信息，碰到这 种输入，就记下学生的姓名、id和分数。第二种输入表示要查询，碰到这 种输入，就输出已有记录中分数比score低的最高分获得者的姓名、学号 和分数。如果有多个学生都满足条件，就输出学号最大的那个学生的信 息。如果找不到满足条件的学生，则输出“Nobody” 输入样例： Add Jack 12 78 Query 78 Query 81 Add Percy 9 81 Add Marry 8 81 Query 82 Add Tom 11 79 Query 80 Query 81 输出样例： Nobody Jack 12 78 Percy 9 81 Tom 11 79 Tom 11 79 #include <iostream> #include <map> //使用multimap和map需要包含此头文件 #include <cstring> using namespace std; struct StudentInfo { int id; char name[20]; }; struct Student { int score; StudentInfo info; }; typedef multimap<int,StudentInfo> MAP_STD; // 此后 MAP_STD 等价于 multimap<int,StudentInfo> // typedef int * PINT; // 则此后 PINT 等价于 int *。 即 PINT p; 等价于 int * p; int main() { MAP_STD mp; Student st; char cmd[20]; while( cin >> cmd ) { if( cmd[0] == 'A') { cin >> st.info.name >> st.info.id >> st.score ; mp.insert(make_pair(st.score,st.info )); } //make_pair生成一个 pair<int,StudentInfo>变量 //其first 等于 st.score, second 等于 st.info else if( cmd[0] == 'Q' ){ int score; cin >> score; MAP_STD::iterator p = mp.lower_bound (score); if( p!= mp.begin()) { --p; score = p->first; //比要查询分数低的最高分 MAP_STD::iterator maxp = p; int maxId = p->second.id; for(; p != mp.begin() && p->first == score; --p) { //遍历所有成绩和score相等的学生 if( p->second.id > maxId ) { maxp = p; maxId = p->second.id ; } } if( p->first == score) { //如果上面循环是因为 p == mp.begin() 而终止，则p指向的元素还要处理 if( p->second.id > maxId ) { maxp = p; maxId = p->second.id ; } } cout << maxp->second.name << " " << maxp->second.id << " " << maxp->first << endl; } //lower_bound的结果就是 begin，说明没人分数比查询分数低 else cout << "Nobody" << endl; } } return 0; }
map
map的用法
和multimap区别在于：
不能有关键字重复的元素
可以使用 [] ，下标为关键字，返回值为first和关键字相同的元
素的second
插入元素可能失败
#include <iostream> #include <map> #include <string> using namespace std; struct Student { string name; int score; }; Student students[5] = { {"Jack",89},{"Tom",74},{"Cindy",87},{"Alysa",87},{"Micheal",98}}; typedef map<string,int> MP; int main() { MP mp; for(int i = 0;i < 5; ++i) mp.insert(make_pair(students[i].name,students[i].score)); cout << mp["Jack"] << endl; // 输出 89 mp["Jack"] = 60; //修改名为"Jack"的元素的second for(MP::iterator i = mp.begin(); i != mp.end(); ++i) cout << "(" << i->first << "," << i->second << ") "; //输出：(Alysa,87) (Cindy,87) (Jack,60) (Micheal,98) (Tom,74) cout << endl; Student st; st.name = "Jack"; st.score = 99; pair<MP::iterator, bool> p = mp.insert(make_pair(st.name,st.score)); if( p.second ) cout << "(" << p.first->first << "," << p.first->second << ") inserted" <<endl; else cout << "insertion failed" << endl; //输出此信息 mp["Harry"] = 78; //插入一元素，其first为"Harry",然后将其second改为78 MP::iterator q = mp.find("Harry"); cout << "(" << q->first << "," << q->second <<")" <<endl; //输出 (Harry,78) return 0; } map例题：单词词频统计程序 输入大量单词，每个单词，一行，不超过20字符，没有 空格。 按出现次数从多到少输出这些单词及其出现次数 。出现次数相同的，字典序靠前的在前面 输入样例： this is ok this plus that is plus plus 输出样例： plus 3 is 2 this 2 ok 1 that 1 #include <iostream> #include <set> #include <map> #include <string> using namespace std; struct Word { int times; string wd; }; struct Rule { bool operator () ( const Word & w1,const Word & w2) const { if( w1.times != w2.times) return w1.times > w2.times; else return w1.wd < w2.wd; } }; int main() { string s; set<Word,Rule> st; map<string,int> mp; while( cin >> s ) ++ mp[s] ; for( map<string,int>::iterator i = mp.begin(); i != mp.end(); ++i) { Word tmp; tmp.wd = i->first; tmp.times = i->second; st.insert(tmp); } for(set<Word,Rule>::iterator i = st.begin(); i != st.end(); ++i) cout << i->wd << " " << i->times << endl; }
结论
STL是C++中非常强大的一个工具，它提供了一种统一的方式来处理数据结构和算法的实现。使用STL可以大大提高代码的效率和可读性，同时也能够减少错误和bug的出现。如果你还没有使用STL，那么现在是时候学习一下了！
（三）面向对象程序设计
引用的概念
下面的写法定义了一个引用，并将其初始化为引用某个变量。 类型名 & 引用名 = 某变量名; int n = 4; int & r = n; // r引用了 n, r的类型是（教材第62页） 下面的写法定义了一个引用，并将其初始化为引用某个变量。 类型名 & 引用名 = 某变量名; int n = 4; int & r = n; // r引用了 n, r的类型是 int &（教材第62页） 下面的写法定义了一个引用，并将其初始化为引用某个变量。 类型名 & 引用名 = 某变量名; int n = 4; int & r = n; // r引用了 n, r的类型是 int & 某个变量的引用，等价于这个变量，相当于该变量的一个别名。 int n = 4; int & r = n; r = 4; cout << r; //输出 4 cout << n; n = 5; cout << r; int n = 4; int & r = n; r = 4; cout << r; //输出 4 cout << n; //输出 4 n = 5; cout << r; int n = 4; int & r = n; r = 4; cout << r; //输出 4 cout << n; //输出 4 n = 5; cout << r; //输出5 定义引用时一定要将其初始化成引用某个变量。 定义引用时一定要将其初始化成引用某个变量。 初始化后，它就一直引用该变量，不会再引用别 的变量了。 定义引用时一定要将其初始化成引用某个变量。 初始化后，它就一直引用该变量，不会再引用别 的变量了。 引用只能引用变量，不能引用常量和表达式。 double a = 4, b = 5; double & r1 = a; double & r2 = r1; // r2也引用 a r2 = 10; cout << a << endl; r1 = b; cout << a << endl; double a = 4, b = 5; double & r1 = a; double & r2 = r1; // r2也引用 a r2 = 10; cout << a << endl; // 输出 10 r1 = b; cout << a << endl; double a = 4, b = 5; double & r1 = a; double & r2 = r1; // r2也引用 a r2 = 10; cout << a << endl; // 输出 10 r1 = b; // r1并没有引用b cout << a << endl; double a = 4, b = 5; double & r1 = a; double & r2 = r1; // r2也引用 a r2 = 10; cout << a << endl; // 输出 10 r1 = b; // r1并没有引用b cout << a << endl; //输出 5
C语言中，如何编写交换两个整型变量值的函数?(与C++进行对比)
void swap( int * a, int * b) { int tmp; tmp = * a; * a = * b; * b = tmp;//利用指针进行交换 } int n1, n2; swap(& n1,& n2) ; // n1,n2的值被交换 • 1 • 2 • 3 • 4 • 5 • 6 • 7 • 8 • 9
有了C++的引用：
void swap( int & a, int & b) { int tmp; tmp = a; a = b; b = tmp; } int n1, n2; swap(n1,n2) ; // n1,n2的值被交换 int n = 4; int & SetValue() { return n; } int main() { SetValue() = 40; cout << n; return 0; } int n = 4; int & SetValue() { return n; } int main() { SetValue() = 40; cout << n; return 0; } //输出： 40
常引用
定义引用时，前面加const关键字，即为“常引用”
int n; const int & r = n; r 的类型是 const int & 不能通过常引用去修改其引用的内容: int n = 100; const int & r = n; r = 200; //编译错 n = 300; // 没问题
常引用和非常引用的转换
const T & 和T & 是不同的类型!!!
T & 类型的引用或T类型的变量可以用来初始化const T & 类型的引用。
const T 类型的常变量和const T & 类型的引用则不能用来初始化T &类型的引用，除非进行强制类型
转换。
“const”关键字的用法
1) 定义常量 const int MAX_VAL = 23； const string SCHOOL_NAME = "Peking University"； 1) 定义常量指针 int n,m; const int * p = & n; * p = 5; n = 4; p = &m; 1) 定义常量指针 不可通过常量指针修改其指向的内容 int n,m; const int * p = & n; * p = 5; //编译出错 n = 4; p = &m; int n,m; const int * p = & n; * p = 5; //编译出错 n = 4; //ok p = &m; 35 int n,m; const int * p = & n; * p = 5; //编译出错 n = 4; //ok p = &m; //ok, 常量指针的指向可以变化 不能把常量指针赋值给非常量指针，反过来可以 const int * p1; int * p2; p1 = p2; //ok p2 = p1; //error p2 = (int * ) p1; //ok,强制类型转换 函数参数为常量指针时，可避免函数内部不小心改变 参数指针所指地方的内容 void MyPrintf( const char * p ) { strcpy( p,"this"); //编译出错 printf("%s",p); //ok } 2) 定义常引用 不能通过常引用修改其引用的变量 int n; const int & r = n; r = 5; //error n = 4; //ok
动态内存分配
用new 运算符实现动态内存分配（教材P109)
第一种用法，分配一个变量: P = new T; T是任意类型名，P是类型为T * 的指针。 动态分配出一片大小为 sizeof(T)字节的内存空间，并且将该 内存空间的起始地址赋值给P。比如： int * pn; pn = new int; * pn = 5; 用new 运算符实现动态内存分配（教材P109) 第二种用法,分配一个数组： P = new T[N]; T :任意类型名 P :类型为T * 的指针 N :要分配的数组元素的个数，可以是整型表达式 动态分配出一片大小为 sizeof(T)*N字节的内存空间，并 且将该内存空间的起始地址赋值给P。 动态分配数组示例： int * pn; int i = 5; pn = new int[i * 20]; pn[0] = 20; pn[100] = 30; //编译没问题。运行时导致数组越界
用delete运算符释放动态分配的内存
用“new”动态分配的内存空间，一定要用“delete”运算符进行释放
delete 指针；//该指针必须指向new出来的空间
int * p = new int; * p = 5; delete p; delete p; //导致异常，一片空间不能被delete多次 用delete运算符释放动态分配的数组 用“delete”释放动态分配的数组，要加“[]” delete [ ] 指针；//该指针必须指向new出来的数组 int * p = new int[20]; p[0] = 1; delete [ ] p;
