C++从头再来：知识点速通

news2025/8/3 23:30:23

1. 关于scanf

1.1 读入数字

scanf 的返回值表示成功输入的变量个数，当输入结束时，scanf将无法再次读取数据，返回0

# include <stdio.h>
# include <math.h>
# include <time.h>

# define M 1000000;
// compute the max, min, average value of a given list
int main(){
	int x, min = M, max = -M;
	int n = 0;
	int sum = 0;
	printf("%d", min); 
	// scanf 读取结束后，则完成最后一次while循环。
	// windows的退出方法：回车-ctrl+z-回车 
	while(scanf("%d", &x) == 1){
		sum += x;
		n += 1;
		if (min > x){
			min = x;
		}
		if (max < x){
			max = x;
		}
	}
	printf("the max number in the list : %d\n", max);
	printf("the min number in the list : %d\n", min);
	printf("the average number in the list : %f\n", sum*1.0/n);
	return 0;
}

1.2 读入字符串

scanf(“%s”, s)

  • 不需要&
  • 读入的结果：一个不含空格、TAB、回车符的字符串，存入一个字符数组s

1.3 输出数字的小技巧：printf函数中，使用变量指定小数位数

printf("%.*f", str_len, number);// str_len表示小数位数，number为浮点数变量

printf函数中，输入确定位数的浮点数

printf("%5d", n);  // （不超过五位时，）按照五位来打印，不足五位则补空格
printf("%05d", n); // （不超过五位时，）按照五位来打印，不足五位则补零
printf("%11.3f", f);// 打印数字占11位，保留小数点后3位，不足则补空格
printf("%011.3f", f);// 打印数字占11位，保留小数点后3位，不足则补零

2. 琐碎规范

2.1 一个在分母位置上平方溢出的解决方法

待解决问题：输入多组n, m，求1/n2+1/(n+1)2+ … +1/m2的结果。当输入n,m为0时，程序终止
输入范例1: 2 4
输入范例2: 65536 655360

范例2中，在分母部分，若采用1/(n*n)，存放分母的int将会溢出；转而采取1/n/n的方法则可以使用浮点数避开溢出的可能

# include <stdio.h>

int main(){
	int n, m, kase = 0;
	double sum = 0.0;

	while(scanf("%d %d", &n, &m) ){
		// time to end
		if (n==0 && m==0) break;
		// exchange the value if n is larger 
		if (n>m){
			int t = m;
			m = n;
			n = t;
		} 

		while(n <= m){
			// sum += 1.0/(n*n);
			sum += 1.0/n/n;  // 防止溢出
			n += 1;
		}
		
		kase += 1;
		printf("Case %d: %.5f\n", kase, sum);
		
	}
}

2.2 floor() 关于浮点数的精度问题和四舍五入问题

在写函数的过程中，由于浮点数的计算精度问题，类似将1.0表示为1.00001或0.9999998，单纯的数值运算上，这种误差的问题不大。但涉及到取整数时，如使用 floor() 函数，就可能会将floor(1)的结果判为0。

常见的一个解决方法是写为 floor(a+0.5) 的格式。
初看是将分段函数的跃迁点从整数点移动到刻度为0.5的位置，有了类似四舍五入的功能，如[0.5, 1.5) 范围的浮点数将被floor() 判为1。
实际上，这是一个修正方法，并没有解决上述提出的浮点数在末位上的微小误差，而是将该误差由影响较大的1.0前后转移到了无甚影响的1.5附近，毕竟浮点数误差再大也不能由0.5大，对吧？

2.3 慎用全局变量

在函数内部定义的变量称为局部变量，反之为全局变量

全局变量定义、使用方便，但其并不会虽函数的结束而释放或重置。
这意味着，若有两处依次调用同一全局变量并修改其值，即便是相同的语句，其结果也可能不同

# include <stdio.h>

int t = 0;
int g(){ return ++t; }

int main(){
	int a, b;
	a = g();
	b = g();
	printf("%d %d", a, b);
	return 0;
}

输出结果为
1 2

3 使用文件完成输入输出

3.1 使用文件输入输出——重定向（freopen）

# define LOCAL
# include <stdio.h>
# include <math.h>
# include <time.h>

# define M 1000000
// compute the max, min, average value of a given list
int main(){
	# ifdef LOCAL  // 若定义了LOCAL变量
	freopen("data.in", "r", stdin);
	freopen("data.out", "w", stdout);
	# endif  //编译结束
	int x, min = M, max = -M;
	int n = 0;
	int sum = 0; 
	// scanf 读取结束后，则完成最后一次while循环。
	// windows的退出方法：回车-ctrl+z-回车 
	while(scanf("%d", &x) == 1){
		sum += x;
		n += 1;
		if (min > x){
			min = x;
		}
		if (max < x){
			max = x;
		}
	}
	printf("the max number in the list : %d\n", max);
	printf("the min number in the list : %d\n", min);
	printf("the average number in the list : %f\n", sum*1.0/n);
	return 0;
}

3.2 使用文件输入输出——fopen

# include <stdio.h>

# define M 1000000
// compute the max, min, average value of a given list
int main(){
	FILE *fin, *fout;
	// 声明变量 
 	fin = fopen("data.in", "rb");
 	fout= fopen("data.out", "wb");
	int x, min = M, max = -M;
	int n = 0;
	int sum = 0; 
	// fcanf三个参数：从哪读， 什么类型，赋给哪个参数 
	while(fscanf(fin, "%d", &x) == 1){
		sum += x;
		n += 1;
		if (min > x){
			min = x;
		}
		if (max < x){
			max = x;
		}
	}
	// 同样说明输出的位置 
	fprintf(fout, "the max number in the list : %d\n", max);
	fprintf(fout, "the min number in the list : %d\n", min);
	fprintf(fout, "the average number in the list : %f\n", sum*1.0/n);
	// 关闭文件 
	fclose(fin);
	fclose(fout);
	return 0;
}

在fopen条件下，灵活性较大，可以反复打开并读写文件
当我们想要再次修改为标准输入输出，如下修改fin,fout,fclose即可

# include <stdio.h>
# define M 1000000
// compute the max, min, average value of a given list
int main(){
	FILE *fin, *fout;
	// 声明变量，直接定位到标准输入输出 
// 	fin = fopen("data.in", "rb");
// 	fout= fopen("data.out", "wb");
	fin = stdin;
	fout = stdout; 
	int x, min = M, max = -M;
	int n = 0;
	int sum = 0; 
	// fcanf三个参数：从哪读， 什么类型，赋给哪个参数 
	while(fscanf(fin, "%d", &x) == 1){
		sum += x;
		n += 1;
		if (min > x){
			min = x;
		}
		if (max < x){
			max = x;
		}
	}
	// 同样说明输出的位置 
	fprintf(fout, "the max number in the list : %d\n", max);
	fprintf(fout, "the min number in the list : %d\n", min);
	fprintf(fout, "the average number in the list : %f\n", sum*1.0/n);
	// 无需关闭文件 
//	fclose(fin);
//	fclose(fout);
	return 0;
}

4. 数组和字符串

4.1 关于较大数组的定义位置

一般只有当定义在main函数外面时，数组才能开得很大

4.2 复制数组中部分元素到另一个数组memcpy && 数组归零memset

# include <stdio.h>
# include <string.h>
int main(){
	double a[10];
	double b[10];
	// 将数组 a 归零 
	memset(a, 0, sizeof(a));
	for (int i =0; i<10; ++i){
		a[i] = i;
	}
	
	for (int i =0; i<10; ++i){
		b[i] = i + 10;
	}
//	// 复制所有 a 中的元素到 b
//	memcpy(b, a, sizeof(a));
	// 复制 3个 a中的元素到 b 
	memcpy(b, a, sizeof(double)*3);
	for (int i=0; i<10; ++i){
		printf("%f ", b[i]);
	}
	return 0;
}

关于memset，其对数组做初始化的取值，仅限于0和-1。
这是由于，memset是在内存上逐字节进行的赋值，4字节的int经过memset赋值为1后，取到的二进制为00000001 00000001 00000001 00000001，转化为十进制并非为1，而这个值在long long 等其他类型的数据上就又有不同了。能够初始化为0和-1纯属巧合
在这里插入图片描述

4.3 strlen, sprintf, strchr, strcpy, strcmp, strcat

  • 字符串（字符数组）s标记的长度可能有很长，其中有些实际存有数据，而另一些位置的内容是不确定的，而函数strlen()可以获取字符串s的实际长度。
  • 类似于printf在屏幕上打印、fprintf在文件上打印，sprintf可以将内容输出到字符串
  • strchr(s, tmp[i])可以在一个字符串s中查找单个字符tmp[i]。若未找到，则返回值为NULL；若找到该字符，则返回该字符及之后的字符串
  • char *strcpy(char *dest, const char *src)：将src所指向的字符串复制到dest
  • int strcmp(const char *str1, const char *str2)：将str1所指向的字符串与str2所指向的字符串进行比较——大于0则str1大于str2（不一定是1）；小于0则小于；等于0则等于
  • char *strcat(char *dest, const char *src)：将src所指向的字符串追加到dest所指向的字符串的末尾，返回值为一个指向最终目标字符串dest的指针

4.4 getchar()逐个读入字符

getchar()可以从标准输入读取到一个字符时，将返回一个int类型。
这是因为，当文件结束时，将返回一个特殊标记 EOF ，因为EOF并非一个char，如果返回一个char，将无法吧特殊的EOF和普通字符区分开。

其实，getchar()等价于将 fgetc(fin) 中的fin替换为stdin

# include <stdio.h>
// replace the ' " ' with ' `` ' and ' !! ' in turn.
int main(){
	int c, q = 1;// getchar的返回值为int类型，故用int c记录
	while ((c = getchar()) != EOF ){
		if (c == '"'){
			// 因为双引号的出现，必然是前后相邻两个成对出现，这与括号的使用过程中可层层嵌套的用法不同。
			// 所以可以通过改变布尔值来交替输出两种符号
			printf("%s", q ? "``" : "!!");
			q = !q;
		}
		else printf("%c", c);
	}
	return 0;
}

在这里插入图片描述

4.5 isalpha、 isdigit、isprint

isalpha() ： 判断字符是否为字母
isdigit() ：判断字符是否为数字
isprint()：检查所传的字符是否是可打印的，可打印的比如’k’、空格等，返回true；不可打印的比如\t，返回false
toupper()
tolower()

上述函数都在ctype.h中声明

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