【跟学C++】C++数组与字符串(Study8)

文章目录

• • • 1、数组
    • • 1.1、概念
      • 1.2、存储方式
      • 1.3、数组定义与初始化
      • 1.4、访问数组
      • 1.5、动态数组--vector
      • 1.6、动态数组--deque
    • 2、字符串
    • • 2.1、C语言字符串
      • 2.2、常用字符串函数
      • 2.2、C++字符串--String类
    • 3、总结

 ============================ 【说明】 ===================================================
  大家好，本专栏主要是跟学C++内容，自己学习了这位博主【 AI菌】的【C++21天养成计划】，讲的十分清晰，适合小白，希望给这位博主多点关注、收藏、点赞。
  主要针对所学内容，通过自己的理解进行整理，希望大家积极交流、探讨，多给意见。后面也会给大家更新，其他一些知识。若有侵权，联系删除！共同维护网络知识权利！
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1、数组 1.1、概念

  学过数据结构的应该知道，对于数组的定义是这样的：数组是一系列具有相同类型的数据元素构成的有限序列。在C++中，数组按照顺序将一系列相同类型的数据存储到内存中。因此，数组又具有(1) 是一系列元素；(2) 所有元素类型相同 ;（3）这些元素组成一个完整集合等特点。

1.2、存储方式

  那么，数组在C++中如何去存储？存储方式又是什么呢？我们可以用一个生活中常见的案例。
  其实，图书馆对图书的存放方式和数组存储方式很相似。书架上一排书等同于一维数组。同样，整个书架有类似于二维数组(图书包括横向与纵向)，对于一个图书室又像是一个三维数组，而整个图书馆又像是四维数组，以此类推。
  而数组的存储大小有类似于书架存放书本数量。有所不同的是，数组中，每个元素占的空间大小是相同的。(原因：数组中所有元素的类型都相同。)

1.3、数组定义与初始化

(1) 一维数组
  对于一维数组而言，我们定义数组的格式如下：

type ArrayName[length];
//type:表示数据类型，如int等。
//ArrayName：数组名称
//length：数组长度，即严肃个数

示例：

//定义一个名为Num、长度为6的整型数组
int Num[6];

  定义完数组后，我们可以对数组进行初始化：

int Num[6]={1,2,3,4，5};

学习注意：此时，我们定义的一般是静态数组，长度是固定的，后面会谈及到动态数组及其优势。

(2) 多维数组
  顾名思义，多维数组一般是大于等于二维的都成为多维数组，例如书架有3排，每排书架可以存放5本书，我们可以定义这个二维数组：

int Num[3][5];

  我们可以对这二维数组进行初始化，**可以理解为：**编号分别为0，1，2的三排书，15本书名称分别为1-15：

int Num[3][5]={{1,2，3,4,5},{6,7,8,9,10},{11,12,13,14,15}};

  当然也可以这样定义，更加推荐第一种编程习惯：

int Num[3][5]={1,2，3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15};

1.4、访问数组

  如何去访问数组，其实很简单，利用索引的方式，习惯从0开始计算，0即代表第一个元素，以此类推。
  我们在访问数组时，不能超越其边界，否则结果是无法预料。在很多情况下，这将导致程序崩溃。比如你可以在只包含5个元素的数组中取回索引为10的元素，但这样会给程序带来安全和稳定性方面的风险。
  我们通过两个案例分别展示如何访问一维数组和二维数组(多维数组以此类推)：
(1) 一维数组

#include
using namespace std;
//一维数组
int main() {
	int Num[5] = { 1,2,3,4,5 };

	for (int i = 0; i < sizeof(Num)/sizeof(Num[0]) ; i++)
	{
		cout << Num[i] << endl;
	}

	return 0;
}

(2) 二维数组

#include
using namespace std;
//二维数组
int main() {
	int Num1[3][5] = {{1,2,3,4,5},{6,7,8,9,10},{11,12,13,14,15}};

	for (int i = 0; i < 3; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 5; j++)
		{
			cout << Num1[i][j]<<' '; 
		}
		cout << endl;
	}

	return 0;
}

1.5、动态数组–vector

  前面所述的一维数组和多维数组都是静态数组。在数组声明或定义时，数组的长度(元素的个数)都是固定好的，后期是无法修改的。
  但是，在实际应用过程中，我们的数组长度都不一定知道其上限，设置过小，容量不够，溢出；设置过大，降低了系统的性能。
  为了减少内存，充分利用数组，可以不再使用静态数组，可以使用动态数组，依据具体需求来调整数组大小。
  在C++中，提供了vector动态数组类，我们来详细学习这个数组。

  (1) vector特点
  动态数组不仅节省存储内存，还能使程序更加灵活，vector数组具有如下几个特点：
  1) 在数组尾部添加或删除元素的吧时间是固定的；
  2) 在数组中间添加或删除元素与该元素后面的元素个数成正比。
  3) 存储的元素是动态的，vector负责管理内存。

 (2) 初始化vector
  vector有多种初始化方法：注: vector <类型> array，类型不仅是int,也可以是float类等。
  1）初始化一个动态数组array1：

vector  array1;

  2）初始化一个动态数组array2，初始长度(元素个数)为10：

vector  array2(10);

  3）初始化一个动态数组array3，长度(元素个数)为10，且元素均为1：

vector  array3(10,1);

  4）初始化一个动态数组array4，将数组array3复制到array4：

vector  array4(array3);

  5）利用迭代器，将数组array4的前3个元素复制到数组array5，并打印出。

vector  array5(array4.begin(),array4.begin()+3);
for(int i;i
	cout< 
 (3) vector常用的操作函数
 
  1）push_back()
   在数组array1尾部增加一个元素10：
 
array1.push_back(10);
 
  2）insert()
   push_back()是在数组末尾增加元素，若在数组中间插入元素，则可以用insert()函数。
 
int main() {
	//定义一个动态数组array1，长度为5，元素均为10
	//定义一个动态数组array2，长度为2，元素均为66
	vector  array1(5, 10);
	vector  array2(2, 66);

	//显示array1内容
	cout << "array1初始内容为：" << endl;
	for (int i = 0; i < array1.size(); i++)
	{
		cout << array1[i] << ' ';
	}
	cout << endl;
	cout << "==========";
	cout << endl;


	//在数组array1前插入元素15
	array1.insert(array1.begin(), 15);
	//显示array1内容
	cout << "插入15后，array1为：" << endl;
	for (int i = 0; i < array1.size(); i++)
	{
		cout << array1[i] << ' ';
	}
	cout << endl;
	cout << "==========";
	cout << endl;



	//在数组array1尾部插入2个30
	array1.insert(array1.end(), 2, 30);
	//显示array1内容
	cout << "插入2个30后，array1为：" << endl;
	for (int i = 0; i < array1.size(); i++)
	{
		cout << array1[i] << ' ';
	}
	cout << endl;
	cout << "==========";
	cout << endl;



	//将数组array2插入到数组array1第一个元素之后
	array1.insert(array1.begin() + 1, array2.begin(), array2.end());

	//此时显示array1数组内容
	cout << "最终array1为：" << endl;
	for (int i = 0; i < array1.size(); i++)
	{
		cout << array1[i] << ' ';
	}
	cout << endl;
	cout << "==========" ;

}
 

   3）pop_back()
 
  前面讲了push_back()是在数组后面增加元素，二这边的pop_back()则相反，在数组末尾删除一个元素，而且删除时间也是固定的。
 
array1.pop_back();
 
 (4) 访问vector数组元素
 
  前面在访问一维数组时，利用索引方式，其实动态数组也是可以的。对于vector而言，还有其他比较常见的几种方法：
   1）常见的索引方式
 
vector  array1(5,10); //初始化数组5个元素都是10 
//1.用下标运算符[]以数组方式访问
for(int i=0;i 
  2）成员函数at
 
vector  array1(5,10); //初始化数组5个元素都是10 
//1.用下标运算符[]以数组方式访问
for(int i=0;i 
  3）迭代器（类似指针）
 
vector ::iterator Locator=array1.begin();
while(Locator!=array1.end())
{
	cout<<*Locator<<" ";
	++Locator;
}
 
1.6、动态数组–deque 
  动态数组另一种方法deque和vector类似，都是支持在增加和删除元素。但是，vector仅支持结尾插入和删除，而deque在开头和结尾都支持。
   需要加入头文件#include 
 （1）在结尾插入删除元素
 
deque  array1(5,10); //初始化数组5个元素都是10 
array1.push_back(100);
array1.pop_back();
 
（2）在开头插入删除元素
 
array1.push_front(100);//在数组开头插入100
array1.pop_front();//删除数组开头的元素
 
2、字符串 
2.1、C语言字符串 
  C++中的字符串起源于C语言，算是一种特殊的字符数组。字符串也就是以‘’为终止符的字符数组。
   不管是哪种语言，我们都学过字符串，在C语言中，我定义一个最熟悉的字符串：
 
char Hello[] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', ' ', 'W', 'o', 'r', 'l', 'd', ''};
 
  需要注意的是，这个数组的最后一个字符为'，称为字符串结束字符。目的是告诉编译器字符串到此结束。这种C风格字符串是特殊的字符数组，因为总是在最后一个字符后加上空字符'。
   如果没有加上终止符，打印数组时会出现一些多余字符。
 
#include
using namespace std;

int main() 
{
	char SayHello[] = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o', ' ', 'W', 'o', 'r', 'l', 'd', ''};
	cout<<"加空字符输出："<'H', 'e', 'l', 'l', 'o', ' ', 'W', 'o', 'r', 'l', 'd'};
	cout<<"不加空字符输出："< 
 
2.2、常用字符串函数 
  C++中cstring类中提供了很多实用的字符串函数(头文件为：#include )：
 
  strcpy(s1,s2)：复制字符串s2到字符串s1；
   strcat(s1,s2)：连接字符串s2到字符串s1末尾；
   strlen(s1)：返回字符串s1长度；
   strcmp(s1,s2)：比较s1和s2，若s1=s2，返回0；若s1>s2，返回1；若s1   strchr(s1,ch)：返回一个指针，指向字符串s1中字符ch第一次出现的位置；
   strstr(s1,s2)：返回一个指针，指向字符串s1中字符s2第一次出现的位置；
 
  对上面的函数，进行简单示例：
 
  (1) strcpy()
   这里注意实际代码中为strcpy_c()，原因可以看这个strcpy_c()。
 
int main() {
	char str1[] = { 'H','E','L','L','O',' ','' };
	char str2[] = { 'W','O','R','L','D','' };
	char str3[10];
	strcpy_s(str3, str1);
	cout << "str1复制到str3：" << str3;
	return 0;
}
 

   (2) strcat()、strlen()，这里注意实际代码中为strcat_s()，原因可以看这个strcat_s()。
 
int main() {
	char str1[20] = { 'H','E','L','L','O',' ','' };
	char str2[] = { 'W','O','R','L','D','' };
	strcat_s(str1, str2);
	cout << "连接后：" << str1;
	cout << "长度为：" << strlen(str1);
	return 0;
}
 

   (3) strcmp()
 
int main() {
	char str1[] = { 'H','E','L','L','O',' ','' };
	char str2[] = { 'W','O','R','L','D','' };
	cout< 

   (4) strchr()、strstr()
 
int main() {
	char str1[] = "HELLO";
	char str2[] = "WIRLD";
	char str3[] = "R";
	cout << strchr(str1, 'L')< 
 
注意:C风格字符串作为输入的函数非常危险，因为它们会寻找终止空字符10’，如果程序员没有在字符数组末尾添加空字符,这些函数将跨越字符数组边界。
 
2.2、C++字符串–String类 
  C++为了解决上述问题，提供了string类，这种方式是安全且强大的操作。这里对于C++的String类，会通过另一篇博客进行解释，敬请等待！
 
3、总结 
  最后，长话短说，大家看完就好好动手实践一下，切记不能三分钟热度、三天打鱼，两天晒网。大家也可以自己尝试写写博客，来记录大家平时学习的进度，可以和网上众多学者一起交流、探讨，我也会及时更新，来督促自己学习进度。一开始提及的博主【AI菌】，个人已关注，并订阅了相关专栏(对我有帮助的)，希望大家觉得不错的可以点赞、关注、收藏