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STL学习打卡Day05

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STL学习

九、string

9.1 介绍

string是一个字符串类，和char型字符串类似。

可以把string理解为一个字符串类型，像int一样可以定义。

9.2 初始化及定义

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//头文件
#include<string>

//1.
string str1;//生成空字符串
//2.
string str2("123456789");//生成"123456789"的复制品
//3.
string str3("12345".0,3);//结果为"123",从0开始，长度为3
//4.
string str4("12345",5);//结果为"12345",长度为5
//5.
string str5(5,'2');//结果为"22222",构造5个字符'2'连接成的字符串
//6.
string str6(str2,2);//结果为"3456789",截取第三个元素(2对应第三位)到最后

简单使用

  • 访问单个字符：

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    #include<iostream>
    #include<string>
    using namespace std;
    int main() {
    	string s = "xing ma qi!!!";
    	for(int i = 0; i < s.size(); i++)
    		cout << s[i] << " ";
    	return 0;
    }

  • string数组使用：

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    #include<iostream>
    #include<string>
    using namespace std;
    int main() {
    	string s[10];
    	for(int i = 1; i < 10; i++) {
    		s[i] = "loading...  " ;
    		cout << s[i] << i << "\n";
    	} 
    	return 0;
    }

    结果：

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9.3 string特性

  • 支持比较运算符

    string字符串支持常见的比较操作符（>,>=,<,<=,==,!=），支持string与C-string的比较（如 str < “hello”）。
    在使用>,>=,<,<=这些操作符的时候是根据“当前字符特性”将字符按 字典顺序 进行逐一得 比较。字典排序靠前的字符小， 比较的顺序是从前向后比较，遇到不相等的字符就按这个位置上的两个字符的比较结果确定两个字符串的大小（前面减后面）。

    同时，string (“aaaa”) <string(aaaaa)。

  • 支持+运算符，代表拼接字符串
    string字符串可以拼接，通过”+”运算符进行拼接。

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    string s1 = "123";
    string s2 = "456";
    string s = s1 + s2;
    cout << s;   //123456

9.4 读入详解

读入字符串，遇空格，回车结束

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string s;
cin >> s;

读入一行字符串（包括空格），遇回车结束

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string s;
getline(cin, s);

注意: getline(cin, s)会获取前一个输入的换行符，需要在前面添加读取换行符的语句。如：getchar() 或 cin.get()

错误读取：

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int n;
string s;
cin >> n;
getline(cin, s); //此时读取相当于读取了前一个回车字符

正确读取:

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int n;
string s;
cin >> n;
getchar(); //cin.get()
getline(cin, s);//可正确读入下一行的输入

cin与cin.getline()混用

cin输入完后，回车，cin遇到回车结束输入，但回车还在输入流中，cin并不会清除，导致getline()读取回车，结束。
需要在cin后面加cin.ignore()；主动删除输入流中的换行符。（不常用）

cin和cout解锁

代码（写在main函数开头）：

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ios::sync_with_stdio(false);
cin.tie(0),cout.tie(0);

为什么要进行cin和cout的解锁，原因是：

在一些题目中，读入的数据量很大，往往超过了1e5（105）的数据量,而cin和cout的读入输出的速度很慢（是因为cin和cout为了兼容C语言的读入输出在性能上做了妥协），远不如scanf和printf的速度，具体原因可以搜索相关的博客进行了解。

所以对cin和cout进行解锁使cin和cout的速度几乎接近scanf和printf，避免输入输出超时。

注意：cin cout解锁使用时，不能与 scanf,getchar, printf,cin.getline()混用，一定要注意，会出错。

string于C语言字符串(C-string)的区别：

  • string
    是C++的一个类，专门实现字符串的相关操作。具有丰富的操作方法，数据类型为string，字符串结尾没有\0字符
  • C-string
    C语言中的字符串，用char数组实现，类型为const char *,字符串结尾以\0结尾

一般来说string向char数组转换会出现一些问题，所以为了能够实现转换，string有一个方法c_str()实现string向char数组的转换。

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string s = "xing ma qi";
const char *s2 = s.c_str();

9.5 函数方法

  • 获取字符串长度

    代码 含义
    s.size()和s.length() 返回string对象的字符个数，他们执行效果相同。
    s.max_size() 返回string对象最多包含的字符数，超出会抛出length_error异常
    s.capacity() 重新分配内存之前，string对象能包含的最大字符数

  • 插入

    代码 含义
    s.push_back() 在末尾插入
    例：s.push_back('a') 末尾插入一个字符a
    s.insert(pos,element) 在pos位置插入element
    例：s.insert(s.begin(),'1') 在第一个位置插入1字符
    s.append(str) 在s字符串结尾添加str字符串
    例：s.append("abc") 在s字符串末尾添加字符串“abc”

  • 删除

    代码 含义
    erase(iterator p) 删除字符串中p所指的字符
    erase(iterator first, iterator last) 删除字符串中迭代器区间[first,last)上所有字符
    erase(pos, len) 删除字符串中从索引位置pos开始的len个字符
    clear() 删除字符串中所有字符

  • 字符替换

    代码 含义
    s.replace(pos,n,str) 把当前字符串从索引pos开始的n个字符替换为str
    s.replace(pos,n,n1,c) 把当前字符串从索引pos开始的n个字符替换为n1个字符c
    s.replace(it1,it2,str) 把当前字符串[it1,it2)区间替换为str it1 ,it2为迭代器哦

  • 大小写转换

    法一：

    代码 含义
    tolower(s[i]) 转换为小写
    toupper(s[i]) 转换为大写

    法二：

    通过stl的transform算法配合tolower 和toupper 实现。
    有4个参数，前2个指定要转换的容器的起止范围，第3个参数是结果存放容器的起始位置，第4个参数是一元运算。

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    string s;
    transform(s.begin(),s.end(),s.begin(),::tolower);//转换小写
    transform(s.begin(),s.end(),s.begin(),::toupper);//转换大写

  • 分割

    代码 含义
    s.substr(pos,n) 截取从pos索引开始的n个字符

  • 查找

    代码 含义
    s.find (str, pos) 在当前字符串的pos索引位置（默认为0）开始，查找子串str，返回找到的位置索引，-1表示查找不到子串
    s.find (c, pos) 在当前字符串的pos索引位置（默认为0）开始，查找字符c，返回找到的位置索引，-1表示查找不到字符
    s.rfind (str, pos) 在当前字符串的pos索引位置开始，反向查找子串s，返回找到的位置索引，-1表示查找不到子串
    s.rfind (c,pos) 在当前字符串的pos索引位置开始，反向查找字符c，返回找到的位置索引，-1表示查找不到字符
    s.find_first_of (str, pos) 在当前字符串的pos索引位置（默认为0）开始，查找子串s的字符，返回找到的位置索引，-1表示查找不到字符
    s.find_first_not_of (str,pos) 在当前字符串的pos索引位置（默认为0）开始，查找第一个不位于子串s的字符，返回找到的位置索引，-1表示查找不到字符
    s.find_last_of(str, pos) 在当前字符串的pos索引位置开始，查找最后一个位于子串s的字符，返回找到的位置索引，-1表示查找不到字符
    s.find_last_not_of ( str, pos) 在当前字符串的pos索引位置开始，查找最后一个不位于子串s的字符，返回找到的位置索引，-1表示查找不到子串 
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    #include<string>
    #include<iostream>
    int main() {
        string s("dog bird chicken bird cat");
    //字符串查找-----找到后返回首字母在字符串中的下标
    // 1. 查找一个字符串
        cout << s.find("chicken") << endl;// 结果是：9
        
    // 2. 从下标为6开始找字符'i'，返回找到的第一个i的下标
        cout << s.find('i',6) << endl;// 结果是：11
        
    // 3. 从字符串的末尾开始查找字符串，返回的还是首字母在字符串中的下标
        cout << s.rfind("chicken") << endl;// 结果是：9
        
    // 4. 从字符串的末尾开始查找字符
        cout << s.rfind('i') << endl;// 结果是：18因为是从末尾开始查找，所以返回第一次找到的字符
        
    // 5. 在该字符串中查找第一个属于字符串s的字符
        cout << s.find_first_of("13br98") << endl;// 结果是：4---b
        
    // 6. 在该字符串中查找第一个不属于字符串s的字符------先匹配dog，然后bird匹配不到，所以打印4
        cout << s.find_first_not_of("hello dog 2006") << endl; // 结果是：4
        cout << s.find_first_not_of("dog bird 2006") << endl;  // 结果是：9
        
    // 7. 在该字符串最后中查找第一个属于字符串s的字符
        cout << s.find_last_of("13r98") << endl;// 结果是：19

    // 8. 在该字符串最后中查找第一个不属于字符串s的字符------先匹配t--a---c，然后空格匹配不到，所以打印21
        cout << s.find_last_not_of("teac") << endl;// 结果是：21
    }

  • 排序

    1
    sort(s.begin(),s.end());//按照ASCII排序

十、 bitset

10.1 介绍

bitset在bitset头文件中，它类似数组，并且每一个元素只能是0或1，每一个元素只用1bit空间

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//头文件
#include<bitset>

10.2 初始化定义

初始化方法

代码 含义
bitset a a有n位，每位都是0
bitset < n >a(b) a是unsigned long型u的一个副本
bitset < n >a(s) a是string对象s中含有的位串的副本
bitset < n >a(s,pos,n) a是s中从位置pos开始的n个位的副本

注意：n必须为常量表达式

演示代码：

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#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {
	bitset<4> bitset1;　　  //无参构造，长度为４，默认每一位为０
	
	bitset<9> bitset2(12);　//长度为9，二进制保存，前面用０补充
	
	string s = "100101";
	bitset<10> bitset3(s);　　//长度为10，前面用０补充
	
	char s2[] = "10101";
	bitset<13> bitset4(s2);　　//长度为13，前面用０补充
	
	cout << bitset1 << endl;　　//0000
	cout << bitset2 << endl;　　//000001100
	cout << bitset3 << endl;　　//0000100101
	cout << bitset4 << endl;　//0000000010101
	return 0;
}

10.3 特性

bitset可以进行位操作

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bitset<4> foo (string("1001"));
bitset<4> bar (string("0011"));

cout << (foo^=bar) << endl;// 1010 (foo对bar按位异或后赋值给foo)

cout << (foo&=bar) << endl;// 0001 (按位与后赋值给foo)

cout << (foo|=bar) << endl;// 1011 (按位或后赋值给foo)

cout << (foo<<=2) << endl;// 0100 (左移2位，低位补0，有自身赋值)

cout << (foo>>=1) << endl;// 0100 (右移1位，高位补0，有自身赋值)

cout << (~bar) << endl;// 1100 (按位取反)

cout << (bar<<1) << endl;// 0110 (左移，不赋值)

cout << (bar>>1) << endl;// 0001 (右移，不赋值)

cout << (foo==bar) << endl;// false (1001==0011为false)

cout << (foo!=bar) << endl;// true  (1001!=0011为true)

cout << (foo&bar) << endl;// 0001 (按位与，不赋值)

cout << (foo|bar) << endl;// 1011 (按位或，不赋值)

cout << (foo^bar) << endl;// 1010 (按位异或，不赋值)

访问

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//可以通过 [ ] 访问元素(类似数组)，注意最低位下标为０，如下：
bitset<4> foo ("1011"); 

cout << foo[0] << endl;　　//1
cout << foo[1] << endl;　　//0
cout << foo[2] << endl;　　//1

10.4 方法函数

代码 含义
b.any() b中是否存在置为1的二进制位，有 返回true
b.none() b中是否没有1，没有 返回true
b.count() b中为1的个数
b.size() b中二进制位的个数
b.test(pos) 测试b在pos位置是否为1，是 返回true
b[pos] 返回b在pos处的二进制位
b.set() 把b中所有位都置为1
b.set(pos) 把b中pos位置置为1
b.reset() 把b中所有位都置为0
b.reset(pos) 把b中pos位置置为0
b.flip() 把b中所有二进制位取反
b.flip(pos) 把b中pos位置取反
b.to_ulong() 用b中同样的二进制位返回一个unsigned long值
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