C++ 从文件里读取数据到数组里(方便刷题时样例的输入)

博客介绍了文件流的相关知识,包括基本的文件打开方式属性,如ios::in、ios::out等,以及各属性的作用;还提及文件保护方式选择项,如filebuf::openprot等;最后给出了文件流打开方式的举例,如ifstream、ofstream等的使用。

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基本的(能满足日常使用):

 

//包含的头文件
#include<fstream>


//从文件读入到数组
 ifstream fin("G:/test1.txt");   //   G:/test1.txt  为txt文档的绝对路径

for(int i=0;i<n;i++)
	fin>>a[i];

fin.close();   //关闭

//从数组输出到文件
ofstream fout("G:/test2.txt"); 
for(int i=0;i<n;i++)
	fout<<a[i];

fout.close();

详细的:

文件打开方式属性

属性                              作用
ios::in    供读,文件不存在则创建(ifstream默认的打开方 式)
ios::out    供写,文件不存在则创 建,若文件已存在则清空原内容(ofstream默认的打开方式)
ios::ate    文件打开时,指针在文件最后。可改变指针的位置,常和in、out联合使用
ios::app    供写,文件不存在则创建,若文件已存在则在原文件内容后写入 新的内容,指针位置总在最后
ios::trunc    在读写前先将文件长度截断为0(默认)
ios::nocreate    文件不存在时产生错误,常和in或app联合使用
ios::noreplace    文件存在时产生错误,常和out联合使用
ios::binary    二进制格式文件
文件保护方式选择项:

属性                              作用
filebuf::openprot    默认的兼容共享方式
filebuf::sh_none    独占,不共享
filebuf::sh_read    读共享
filebuf::sh_write    写共享


文件流的打开方式(举例)

ifstream f("a.txt", ios::nocreate);         //默认以 ios::in 的方式打开文件,文件不存在时操作失败  
ofstream f("a.txt");                //默认以 ios::out的方式打开文件  
fstream  f("a.dat", ios::in|ios::out|ios::binary); //以读 写方式打开二进制文件 
 

<think>嗯,用户想在C++中实现在已排序的整数列表中找到所有满足A-B=C的数对数量,而且不能用vector。我需要先理解问。首先,数组是已经排序好的,这应该可以利用有序性来优化算法,避免暴力枚举所有可能的数对,那样时间复杂度太高。 那用户可能希望一个高效的方法。既然数组有序,可能可以用双指针或者二分查找的方法。比如,对于每个元素A[i],寻找是否存在元素A[j]使得A[i] - A[j] = C,即A[j] = A[i] - C。因为数组是升序排列的,可以用二分查找来找这个A[j]是否存在。或者,因为可能有多个相同的元素,可能需要找到这个值的出现次数? 比如,如果数组中有多个相同的数,比如[1,2,2,3],当C=1时,3-2=1会出现两次,因为有两个2。所以需要考虑重复元素的情况。 但是目中是否允许重复的数?问描述没有说明,但给出的引用中的子可能包含重复吗?比如引用[1]中的数组是{9,6,3,8,5,2,7,4,1,0},这些各不相同。而目中的用户问中可能没有说明是否允许重复。但根据问本身,可能存在重复的情况,所以需要考虑。 所以,可能的思路是:遍历数组中的每一个元素作为A,然后计算B = A - C,然后在数组中查找B是否存在,并统计出现的次数。由于数组已排序,可以用二分查找来快速找到B的位置,然后确定有多少个等于B的元素。 比如,对于每个元素A[i],计算target = A[i] - C。然后使用二分查找找到第一个等于target的位置和最后一个等于target的位置,两者之差加一就是该target的数量。然后累加所有i的这种情况。 这样的时间复杂度是O(n log n),因为每个元素进行一次二分查找。而暴力枚举的话是O(),所以这样更高效。 但需要注意,数组是已排序的,所以当处理相同的A[i]时,可能有多个相同的target,这时候可能需要避免重复计算?或者目中的数对是允许不同的位置的,比如同一个元素可以被多次使用吗? 比如,数组是[1,1,2],C=1,那么A可以是第二个1,B是第一个1,这样数对是(1,0)(1,0),即两个数对。或者目是否认为这是两个不同的数对?目要求的是所有满足条件的数对的数量,所以如果元素可以重复使用,只要i和j的位置不同且满足A[i] - A[j] = C,那么应该被计入。 但是问中的数对是否指的是不同的索引对?如,假设数组中有多个相同的元素,每个元素的位置不同,那么即使值相同,不同的位置也会被算作不同的数对。如,数组是[2,2,3],C=1,那么A=3的时候,B=2,所以有两个数对:(3,2)的两个情况,对应的索引分别是(2,0)(2,1)。因此,正确的做法是,对于每个A[i],找到所有满足A[j] = A[i] - C的j的个数,不管j的位置是否在i的前面或者后面,或者是否重复。 但目中的数组是已排序的,那么在这种情况下,是否需要考虑i和j的顺序?比如,是否允许j在i的后面?比如,如果数组是升序排列的,那么当C是正数时,A[i]必须大于等于B,所以A[i] - C = B,那么B必须小于等于A[i]。所以j应该在i的左侧?或者这取决于C的正负? 如,假设C是正数,那么A[i] - C = B,所以B必须等于A[i] - C。那么当数组是升序时,可能存在多个B的值等于A[i] - C,但位置可能在i之前或之后,这取决于C的值。如,数组是[1,3,5],C=2,那么对于A[i]=5,B=3,此时j的位置是1,小于i的索引2。所以在这种情况下,可能j总是在i的左侧,因为数组是升序的。但如果是C为负数,比如C=-2,那么A[i] - C = A[i] + 2,此时可能B比A[i]大,所以在数组中可能存在比A[i]大的元素,此时j可能在i的右侧。 因此,正确的做法是,不管C的正负,只要存在B = A[i] - C,不管在i的左边或右边,都需要计入。但数组是已经排序的,所以可以用二分查找快速找到所有等于B的元素的数量。 那具体的实现步骤可能是这样的: 1. 遍历数组中的每一个元素A[i](i从0到n-1)。 2. 对于每个A[i],计算目标值target = A[i] - C。 3. 在数组中查找是否存在等于target的元素。 4. 如果存在,统计出现的次数,并将次数加到总和中。 5. 最后输出总和。 这的关键是如何高效地统计数组中每个target的出现次数。因为数组是有序的,可以用二分查找找到第一个和最后一个出现的位置,然后计算次数。如,使用C++中的lower_bound和upper_bound函数。 如,在C++中,对于一个已排序的数组,可以用lower_bound找到第一个不小于target的元素的位置,而upper_bound找到第一个大于target的位置。两者的差就是等于target的元素的数量。 这样,对于每个A[i],计算target,然后使用这两个函数得到count。然后将count加到总结果中。 这样的时间复杂度是O(n log n),对于每个元素进行一次两次二分查找,所以总时间复杂度是可行的。 但需要注意,当数组中有多个相同的A[i]时,比如多个相同的元素,这时每个都会去查找对应的target,可能会有重复的统计。比如,如果有两个相同的A[i]和A[j],且它们的target相同,那么两次都会统计同样的target的数量。这是否正确? 比如,假设数组是[2,2,3],C=1。那么每个2的target是2-1=1。查找是否有1存在,假设数组中没有,所以count为0。对于3来说,target是3-1=2,此时数组中存在两个2,所以count是2。总共有两个数对:(3,2)的两个情况。所以总和是2。 那这时候每个A[i]都会被处理,无论其值是否相同,所以每个元素都会被独立处理,这样是正确的。 现在,用户要求不使用vector动态数组。所以输入数组可能是一个普通数组,比如用静态数组或者动态分配的数组。但用户的问中提到“已排序的整数列表”,所以假设输入数组是已经排序好的,并且存储在普通数组中,比如int arr[],或者用指针管理。 现在,编写代码的步骤: - 输入n和数组元素,并且数组已经排序。如,用户可能在输入时已经保证数组是有序的,或者在代码中进行排序。但根据问描述,数组是已排序的,所以假设输入数组已经排序,不需要在代码中排序。 但用户的问可能需要处理输入数组,或者假设数组已经排序。这可能需要用户自己保证输入是已排序的,或者在代码中进行排序。但根据问描述,用户希望的是在已排序的列表中处理,所以可能需要数组已经排序,或者在代码中进行排序。如,在引用[1]中的子,使用了sort函数对数组排序。所以可能需要用户先对数组排序,或者代码中先排序。 但用户的问可能希望直接处理已排序的数组,所以可能不需要在代码中进行排序。但根据用户提供的参考引用中的代码,可能数组已经被正确排序了。 所以,假设输入数组已经排序,那么在代码中可以跳过排序步骤。或者,用户是否需要代码中包含排序?如,用户的问可能希望无论输入数组是否排序,都进行处理。但根据问描述,用户明确说“在已排序的整数列表中找到”,所以输入数组已经是排序好的,所以代码不需要排序,只需要处理。 所以,程序的大致步骤是: 读取n,然后读取n个整数存入数组,假设已经排序。然后读取C的值。然后对每个元素A[i],计算target=A[i]-C,用二分查找找到数组中等于target的元素的数量,累加到总和中。 那如何实现不使用vector呢?可以使用静态数组或者动态分配的数组如: int n; cin >> n; int* arr = new int[n]; for(int i=0; i<n; i++) cin >> arr[i]; int C; cin >> C; 然后进行处理。 或者,如果用户给出的子中的代码使用了静态数组,比如引用[1]中的int a[10]。所以可能的代码可以是: #include <iostream> #include <algorithm> // 用于lower_bound和upper_bound using namespace std; int main() { int n, C; cin >> n >> C; int arr[n]; // 这可能需要动态分配,如果n不是常量,但C++允许VLA作为扩展? // 但严格来说,C++标准不支持VLA,所以应该用动态分配: // int* arr = new int[n]; for(int i=0; i<n; i++) { cin >> arr[i]; } // 假设数组已经排序,所以这不需要sort int count = 0; for(int i=0; i<n; i++) { int target = arr[i] - C; // 使用lower_bound和upper_bound auto lower = lower_bound(arr, arr + n, target); auto upper = upper_bound(arr, arr + n, target); int cnt = upper - lower; count += cnt; } cout << count << endl; // delete[] arr; // 如果用动态分配的话 return 0; } 但需要注意,在C++中,变长数组(如int arr[n])在C++11之后并不是标准的一部分,除非n是编译时常量。所以更好的做法是使用动态分配,如int* arr = new int[n]; 然后最后delete[] arr;。或者用户可能在输入的时候已经处理了数组的排序,所以在代码中不需要排序。 那现在,这段代码是否正确?比如,假设数组已经升序排列,那么lower_bound找到第一个不小于target的元素的位置,而upper_bound找到第一个大于target的元素的位置。两者的差即为等于target的元素的数量。这样,对于每个i,计算target,并统计出现次数,总和就是所有满足A-B=C的数对的数量。 比如,当数组是[1,2,3,4],C=1。那么每个元素i的target是: i=0:1-1=0 → 查找0的数量,0个。加0。 i=1:2-1=1 → 在数组中有一个1,所以加1。总和1。 i=2:3-1=2 → 有一个2,总和2。 i=3:4-1=3 → 有一个3,总和3。 所以结果是3。正确的数对是(2,1),(3,2),(4,3),总共有3对,正确。 那这个代码是正确的吗?看起来是对的。 那现在用户的问是不使用vector,所以这个代码满足条件。另外,代码中的数组是动态分配的,但用户可能允许这样做,因为问中只是要求不使用vector。 综上,这个方法是可行的,利用二分查找来高效计算每个目标值的出现次数,时间复杂度为O(n log n),空间复杂度为O(1)(除了存储数组本身外)。</think>### 分步解决方案 要解决在已排序整数列表中查找所有满足$A-B=C$的数对数量的问,可以采用基于二分查找的高效算法。具体步骤如下: 1. **输入处理**:读取整数列表长度$n$、目标差值$C$和已排序的整数数组 2. **遍历数组**:对每个元素$A[i]$,计算目标值$target = A[i] - C$ 3. **二分查找**:使用标准库函数`lower_bound`和`upper_bound`快速定位目标值的出现范围 4. **统计计数**:通过上下界指针差值计算目标值出现次数,累加到总结果中 ### C++实现代码 ```cpp #include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; int main() { int n, C; cin >> n >> C; int* arr = new int[n]; // 动态数组避免VLA扩展 for(int i = 0; i < n; i++) { cin >> arr[i]; } int count = 0; for(int i = 0; i < n; i++) { int target = arr[i] - C; // 计算目标值的出现次数 int* lower = lower_bound(arr, arr + n, target); int* upper = upper_bound(arr, arr + n, target); count += upper - lower; } cout << "满足条件的数对数量:" << count << endl; delete[] arr; return 0; } ``` **代码说明**: - 使用`lower_bound`找到第一个不小于目标值的位置[^1] - `upper_bound`返回第一个大于目标值的位置[^1] - 两者差值即为目标值出现次数 - 时间复杂度$O(n \log n)$,空间复杂度$O(1)$ ### 示分析 输入已排序数组$[1,3,5,7]$和$C=2$时: 1. $5-2=3$,数组中存在$3$,计1次 2. $7-2=5$,数组中存在$5$,计1次 最终输出结果为2,对应数对$(5,3)$和$(7,5)$
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