【信奥赛·C++基础语法】CSP-J C++ 数组与字符串

序言

数组，是一种有序存储相同数据类型元素的方式哈，想象一下，一个排列整齐的储物柜，每个格子都可以存放特定的数据，通过索引我们能够快速准确地找到所需的数据哈；而字符串，作为文本信息的载体，无论是表达用户的输入、程序的输出，还是存储文档中的文字内容，都不可或缺，它既可以以 C 风格字符串的形式出现，即字符数组加上结束标志，也可以借助 C++标准库中强大的 string 类来进行更便捷的操作。

一、数组

数组是一组相同数据类型元素的有序集合。在 C++中，可以使用以下方式定义一个包含特定数量元素的数组：

int arr[5]; // 定义一个包含 5 个整数的数组

数组具有以下特点：

• 可以通过索引快速访问特定位置的元素，例如 arr[2] 可以获取数组中的第三个元素。
• 数组的大小在定义时通常就确定了，一般不能动态改变大小。
• 可以存储基本数据类型、自定义结构体等各种类型的数据。

二、字符串（C 风格字符串和 C++标准库中的 string 类）

1. C 风格字符串：

C 风格字符串实际上是一个以空字符 ‘\0’ 结尾的字符数组。例如：

char str[] = "Hello";

C 风格字符串的特点：

• 可以像处理普通数组一样，通过索引访问字符，如 str[1] 可以获取字符 ‘e’ 。
• 操作相对较为麻烦，需要手动处理字符串的长度等问题。

2. C++ string 类：

C++标准库中的 string 类提供了更方便的字符串处理方式。定义方式如下：

#include <string>
// 在 C++中使用 string 类需引入<string>头文件。
std::string s = "Hello";

string 类的特点：

• 提供了丰富的成员函数，如查找子字符串（ find ）、截取子串（ substr ）、拼接字符串（ append ）等，方便进行各种字符串操作。
• 不需要手动管理内存，长度可以动态改变。

三、两者联系

• C 风格字符串本质上是字符数组，所以在某些操作上与普通数组类似。例如，可以通过索引访问 C 风格字符串中的字符。
• 对于字符串的处理可以借助数组的一些技巧。比如遍历字符串时，可以像遍历数组一样使用循环和索引。
• 在一些算法实现中，可以将字符串的字符存储在数组中进行处理，然后再转换回字符串。

下面是一个完整的示例代码，展示了数组和字符串的一些基本操作：

#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    // 数组示例
    int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
    std::cout << "数组第三个元素：" << arr[2] << std::endl;

    // C 风格字符串示例
    char str[] = "Hello";
    std::cout << "C 风格字符串第二个字符：" << str[1] << std::endl;
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        std::cout << str[i];
    }
    std::cout << std::endl;

    // C++ string 类示例
    std::string s = "Hello";
    std::cout << "C++ string 类长度：" << s.length() << std::endl;
    std::cout << "C++ string 类第三个字符：" << s[2] << std::endl;
    for (size_t i = 0; i < s.length(); i++) {
        std::cout << s[i];
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}