C++常见函数的基础算法

string 字符串

常用函数

• substring()

• string.length()&&string.size()

• string.find()

• string.replace()

• string.substr()

string初始化和声明

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
    int main(){
        string str1; //空字符串
        string str2="hello, world";  //注意中间有空格和‘，’逗号
        //通过str2赋值给str3
        string str3=str2; 
        //初始化重复的字母
        stirng str4(5,'C'); // str4="CCCCC"
        return 0;       
    }

获取字符串的长度

string.length()&&string.size()

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
    int main(){
       string str1="hello,, world";
        int len=str1.length();
        int len1=str1.size();
        cout<<len<<len1; //输出13 包括2个逗号和一个空格
        return 0;       
    }

length()和size()返回的是无符号整数（0,1,2...） 使用时尽量用 (int)str1.length()进行强转

字符串查找

string.find()

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
    int main(){
       string str1="hello,, world";
       int x=str1.find(" world"); //用int 替代 size_t （无符合整数）
       cout<<x; //输出7 空格的下标是7
       int y=str1.find(" 2world");
       cout<<y;//输出的-1;
             
    }

找到相应的子串会返回子串中第一个char在字符串中的下标,如果没有找到会返回 -1 ；

字符串拼接

+ || append()

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
    int main(){
       string str1="hello";
       string str2="world"
       string str3(5,'Z');
       // 用+进行拼接
       string re1=str1+str2+str3;
       cout<<re1; //输出helloworldZZZZZ
       //用append()
       string re2=str1.append(str2).append(str3).append("!");
       cout<<re2; //输出helloworldZZZZZ!
        return 0;
    }

+ 拼接时可用char拼接,但在append（）中的参数只能是string类型，不能是char

string re1=str1+str2+str3+'!'+"2313";
cout<<re1;//输出helloworldZZZZZ!2313
string re2=str1.append(str2).append(str3).append('!');//append('!')会报错

字符串替换

string.replace()

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
    int main(){
       string str1="hello,, world";
       str1.replace(7,3,"333444");//7代表从下标为7的元素开始‘ ’，3代表要替换的长度（” wo“）
       cout<<str1;//输出 hello,,333444rld
    }

提取子字符串

substr()

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
    int main(){
       string str1="hello,, world";
       string re1=str1.substr(2,4); //2表示从下标2开始，4表示提取子字符串的长度；
       cout<<re1;//输出 llo,
    }

字符串比较

compare()

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
    int main(){
       string str1="hello,,world";
       string str2="heooll";
       int in=str1.compare(str2); // 比较到下标为2时，'l'<'o' 所以返回-1
       cout<<in;//输出-1 str1比str2小
       
       // 用<,>,== 来比较字符串大小
       int re1=str1<str2;
       int re2=str1==str2;
       int re3=str1>str2;
       cout<<re1<<re2<<re3;//输出 1 0 0
        
    }

字符串的比较不是越长就越大，比较时会从第一个元素进行一一对应的比较，如果有不相同的元素就会马上得出结果；

用re=str1.compare(str2)

• re==0 字符串相等

• re<0 str1较小

• re>0 str2较大

用 <,>,== 比较 re=str1<str2

• re=1 str1小于str2

• re=0 str1不小于str2

二分查找（库函数）

库函数只能对数组进行二分查找，而且必须为单调的

• binary_search（）

• lower_bound（）(常用)

• upper_bound（）

binary_search（）

用于对已排序的序列（数组或容器）中查找特定的元素

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
​
int main(){
    vector<int>nums={1,3,5,7,9};
    int target=5;
    //用binary_search（）函数进行查找
    bool found=binary_search(nums.begin(),nums.end(),target); 
    
    if (found){
        cout<< "already found";
    }else{
        cout<<"not found!";
    }
        cout<<found;//输出1；
    return 0;
} 

该函数会返回一个bool类型的值

lower_bound（）和upper_bound（）

使用前提：数组必须为非降序，即采用单调不减进行排序

lower_bound（st,ed,x）会返回地址[st,ed)中第一个大于等于x的元素的地址

upper_bound（st,ed,x）会返回地址[st,ed)中第一个大于x的元素的地址

如果不存在则返回最后一个元素的下一个位置，在vector中为end（）的地址

#include<bits/stdc++.h>
using ll=long long;
using namespace std;
​
const ll N=5050;
​
int main() {
    vector<ll> r;
    ll n, m;
    cin >> n >> m;
​
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        ll a;
        cin >> a;
        r.push_back(a);
    }
​
    vector<ll> x;
    for (int j = 0; j < m; j++) {
        ll b;
        cin >> b;
        x.push_back(b);
    }
​
​
​
    sort(r.begin(),r.end());//先对vector里面的元素进行排序
    for(int i=0;i<m;i++) { 
        auto low = lower_bound(r.begin(), r.end(), x[i]);//用lower_bound返回要查找的元素位置的地址
        if (low == r.end() || *(low) != x[i]) { 
            //如果low==r.end()说明未找到返回的是end（）的地址或者未找到目标则会返回第一个大于x[i]的地址
​
            cout << -1<<" " ;
            continue;
        } 
        cout << (low - r.begin())+1 <<" ";//用low的地址-r.begin()的地址=low的下标位置
    }
​
​
    return 0; 
}

​

如果 x[i] 不存在于 r 中，lower_bound 将返回指向第一个大于 x[i] 的元素的迭代器（如果存在的话）；如果所有元素都小于 x[i]，则返回 r.end()。

大写转小写（库函数）

• islower()

• isupper()

• tolower()

• toupper()

Ascii码

十进制	字符	十进制	字符	十进制	字符	十进制	字符
48	0	65-97	A-a	75-107	K-k	85-117	U-u
49	1	66-98	B-b	76-108	L-l	86-118	V-v
50	2	67-99	C-c	77-109	M-m	87-119	W-w
51	3	68-100	D-d	78-110	N-n	88-120	X-x
52	4	69-101	E-e	79-111	O-o	89-121	Y-y
53	5	70-102	F-f	80-112	P-p	90-122	Z-z
54	6	71-103	G-g	81-113	Q-q
55	7	72-104	H-h	82-114	R-r
56	8	73-105	I-i	83-115	S-s
57	9	74-106	J-j	84-116	T-t

利用Ascii码进行大小写互转

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
​
int main(){
    string s ;
    cin>>s;
    for(auto &i:s){
        if (i>='A'&&i<='Z')i=i-'A'+'a';//大写转小写
        else if (i>='a'&&i<='z')i=i-'a'+'A';//小写转大写
        
    }
    //或者
    /*for(auto &i:s){
        if (i>=65&&i<=90)i=i-'A'+'a';//大写转小写
        else if (i>=97&&i<=122)i=i-'a'+'A';//小写转大写
        
    } */  
    cout<<s;
    return 0;
} 

tolower()，toupper()大小写互转

#include<bits/stdc++.h>
​
using namespace std;
​
char change(char x){
    if(islower(x))x=toupper(x);//判断是小写 则转为大写
    else if(isupper(x))x=tolower(x);//判断是大写 则转为小写
    return x;
    
}
int main(){
    string s ;
    cin>>s;
    for(auto &i:s)i=change(i);
    cout<<s;
    return 0;
} 

islower(x)会返回bool类型

toupper(x)会将小写转换为大写，如果不是小写字母则不会执行任何操作

islower(),isupper(x)判断是否为小写或大写

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
​
int main(){
    char s ;
    cin>>s;
    if(islower(s))cout<<"是小写";
    else if(isupper(s))cout<<"是大写";
    cout<<s;
    return 0;
} 

排序（库函数）

sort()

sort()采用的是类似快排的算法，时间复杂度是O(nlogn),返回void

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
//const N=1e5+5;
//int arr[N];
​
int main(){
    int arr[]={7,4,8,1,9,3,5};
    int size=sizeof(arr)/sizeof(int);
    sort(arr,arr+size);
    for(auto i:arr)cout<<i;
    //或者用vector容器中的迭代器
    vector<int>p={7,4,8,1,9,3,5};
    sort(p.begin(),p.end()) ;
    for(auto i:p)cout<<i;
    
    return 0;
}

​

ps：sort()可以用第三个参数进行自定义比较，可传入一个函数，会一一的执行传入的函数

最值查找

• min(),max()

• min_element(),max_element()

• nth_element()

min(),max()

max(x,y)和min()只能传入2个参数或者一个列表,返回void

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
​
int main(){
    //传入2个参数
    cout<<max(4,5);//==5
    //传入列表
    cout<<min({1,23,4,5,});//==1
    
    return 0;
    
} 

max_element(),min_element()

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
​
int main(){
    int a[]={1,23,4,5,6};
    cout<<a[max_element(a,a+5)-a];//23
    cout<<a[min_element(a,a+5)-a];//1
    
    //也可用vector
    vector<int>p={1,23,4,5,6};
    cout<<p[max_element(p.begin(),p.end())-p.begin()];//23
​
    return 0;
    
} 

max_element(st,ed),min_element(st,ed) 函数会返回最大或最小那个元素的地址（迭代器）

nth_element()

进行部分排序，返回void

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
​
int main(){
    vector<int>p={1,4,2,6,7,8};
    nth_element(p.begin(),p.begin()+2,p.end());//对[p.begin()，p.begin()+2]范围内排序
    for(auto i:p)cout<<i<<" ";//输出2 1 4 6 7 8
    return 0;
    
} 

全排列（库函数）

next_permutation()

prev_permutation()

next_permutation()

next_permutation(st,ed)用于生成当前序列的下一个序列，如果存在下一个序列则会将当前序列更改为下一个序列，并且返回true，如果不存在则会将当前的序列更改为第一个序列，并且返回false,一般第一序列是最小序列

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
​
int main(){
    vector<int>p={1,4,2,3};
    sort(p.begin(),p.end());//一般先进行排序，使其为最小序列 1234
    next_permutation(p.begin(),p.end());//排一次
    for(auto i:p)cout<<i<<" ";//输出1243
    return 0;
    
    
    
} 

输出全排列

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
​
int main(){
    vector<int>p={1,3,2};
    sort(p.begin(),p.end());//排序 1 2 3 
​
    for(auto i:p)cout<<i<<" ";
    cout<<endl;
    while(next_permutation(p.begin(),p.end())){
        
        for(auto i:p)cout<<i<<" ";
        cout<<endl;
        
    }
    /*输出
    1 2 3
    1 3 2
    2 1 3
    2 3 1
    3 1 2
    3 2 1*/
   for(auto i:p)cout<<i<<" ";//最后序列会回到一个序列，输出123
​
    return 0;
} 

prev_permutation()

prev_permutation(st，ed)用于生成当前序列的上一个序列，如果存在上一个序列则会将当前序列更改为上一个序列，并且返回true，如果不存在则会将当前的序列更改为第最后个序列，并且返回false**，一般第一序列是最大序列**

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
​
int main(){
    vector<int>p={1,3,2};
    sort(p.begin(),p.end());//排序 123
    reverse(p.begin(),p.end());//逆转为321 使第一个序列为最大序列
    for(auto i:p)cout<<i<<" ";
    cout<<endl;
    while(prev_permutation(p.begin(),p.end())){
        
        for(auto i:p)cout<<i<<" ";
        cout<<endl;
        
    }
    for(auto i:p)cout<<i<<" ";//最后的序列会变回为第一个序列 即最大的序列
    /*
    3 2 1
    3 1 2
    2 3 1
    2 1 3
    1 3 2
    1 2 3
    3 2 1*/
    return 0;
} 

其他库函数

• memset()

• swap()

• reverse()

• unique()

memset()

一般用于初始化数组中的元素值

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
​
int main(){
    int a[10];
    //将数组a初始化为0；
    memset(a,0,sizeof a);
    for(auto i:a)cout<<i;
    return 0;
} 

swap()

用于交换2个变量的值,返回void

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
​
int main(){
    int a=2,b=4;
    swap(a,b);//交换a,b  a=4,b=2;
    cout<<a<<b;
    return 0;
} 

reverse()

reverse(st,ed)用于数组或vector容器中的元素逆转

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
​
int main(){
    vector<int>p={1,2,3,4};
    reverse(p.begin(),p.end());//对p中的元素进行逆转
    for(auto i:p)cout<<i;
    //输出4321
    return 0;
} 

unique()

unique(st,ed)函数用于对[st,ed)中相邻元素去重，！！！并且会把重复的元素放回去重元素的后面，然后返回重复元素中第一个元素的地址，由于只会对相邻元素进行去重，所以要想达到完全去重，使用前需要先排序，可以结合erase()达到完整去重效果

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
​
int main(){
    vector<int>p={1,2,3,3,4,4,2,1};
    sort(p.begin(),p.end());
    auto gap=unique(p.begin() ,p.end());
    //用erase
    p.erase(gap,p.end());
    for(auto i:p)cout<<i;//1234
    //用for循环
    for(int i=0;i<gap-p.begin();i++) cout<<p[i];//1234
    
    
​
    return 0;
}