AcWing C++语法笔记第五节字符串

1、该系列为ACWing中c++语法课，已购买正版，课程作者为yxc（请大家支持正版）。
2、为啥写在这儿，问就是oneNote的内存不够了QAQ

ACwing C++ 语法笔记5字符串

• 1. 字符与整数的联系——ASCII码
• 2. 字符数组
• • 2.1 字符数组的输入输出
  • 2.2 字符数组的常用操作
  • 2.3 遍历字符数组中的字符
• 3. 标准库类型`string`
• • 3.1 定义和初始化
  • 3.2 string上的操作
  • • (1) string的读写
    • (2) 使用getline读取一整行
    • (3) string的empty和size操作
    • (4) string的比较：
    • (5) 为string对象赋值
    • (6) 两个string对象相加
    • (7) 字面值和string对象相加
  • 3.3 处理string对象中的字符

1. 字符与整数的联系——ASCII码

• 每个常用字符都对应一个-128 ~ 127的数字，二者之间可以相互转化：

  #include 
  
  using namespace std;
  
  int main()
  {
      char c = 'a';
      cout << (int)c << endl;
  
      int a = 66;
      cout << (char)a << endl;
  
      return 0;
  }
  

• 常用ASCII值：'A'- 'Z'是65 ~ 90，'a' - 'z'是97 - 122，0 - 9是 48 - 57。

• 字符可以参与运算，运算时会将其当做整数：

  #include 
  
  using namespace std;
  
  int main()
  {
      int a = 'B' - 'A';
      int b = 'A' * 'B';
      char c = 'A' + 2;
  
      cout << a << endl;
      cout << b << endl;
      cout << c << endl;
  
      return 0;
  }
  

练习：输入一行字符，统计出其中数字字符的个数，以及字母字符的个数。

#include 

using namespace std;

int main(){
    char c;
    
    int nums = 0, chars = 0;
    while(cin >> c){
        if(c>='0' && c<='9') nums++;
        else if(c>='A' && c<='Z' || c>='a'&& c<='z') chars++;
    }
    printf("nums: %dnchars: %dn", nums, chars);
    return 0;
}

2. 字符数组

字符数组是存储字符串的一个数组。

字符串就是字符数组加上结束符''。(加结束符的意义：需要知道字符串什么时候结束，因此规定以''结束，其ASCII码值为0)

可以使用字符串来初始化字符数组，但此时要注意，每个字符串结尾会暗含一个''字符，因此字符数组的长度至少要比字符串的长度多 1 ！

#include 

using namespace std;

int main()
{
    char a1[] = {'C', '+', '+'};            // 列表初始化，没有空字符，不是字符串
    char a2[] = {'C', '+', '+', ''};      // 列表初始化，含有显示的空字符，是字符串。字符数组长度是4，里面字符串长度是3。
    char a3[] = "C++";                      // 自动添加表示字符串结尾的空字符，用字符串初始化字符数组。该初始化方式与char a2[] = {'C', '+', '+', ''} 相同，其字符数组长度是4。
    char a4[6] = "Daniel";                  // 错误：没有空间可以存放空字符

    return 0;
}

• 注：如果a1初始化 char a1[4] = {'C', '+', '+'}也是字符串，最后一个位置初始化成0。

2.1 字符数组的输入输出

cout和printf输出字符串：

• 输出 char a1[] = {'C', '+', '+'} 结果出现C++C++的原因：C++如果把变量定义到函数内部，变量一般按照顺序分配空间：
  
• 如果输出a1，计算机会一直输出到a2的结束符为止。
• 想从第一个字符开始输出就写cout << a2 << endl，从第二个开始输出写cout << a2+1 << endl

  #include 
  #include 
  
  using namespace std;
  
  int main()
  {
      char a2[] = {'a','b','c',''};
      char a3[] = "abcdef";
      
      cout << a2+1 << endl;
      printf("%sn", a3+2);
  
      return 0;
  }
  

输入，cin和scanf在碰到空格、回车和文件结束符都会停止：

#include 

using namespace std;

int main()
{
    char str[100];
	
    cin >> str;             // 输入字符串时，遇到空格或者回车就会停止
    cin >> str+1;           //从str[1]存字符串
    scanf("%s", str); 
    
    cout << str << endl;    // 输出字符串时，遇到空格或者回车不会停止，遇到''时停止
    printf("%sn", str);

    return 0;
}

• 注意：scanf("%s", str)读取字符串时不加取地址符，因为字符串数组的名字str本身就是一个指针。（如果是int 变量scanf("%d", &a)需要变量的地址，这个地址就是指针）

• scanf不能读入一个整数数组，只能读字符串。整数数组只能一个一个数的读。

• string类型数据只能用cin读。

• 读入一行字符串，包括空格，fgets的含义是最多读入多少字符，从哪个文件读入（一般为stdin）。注意fgets不会删除行末的回车字符

• cin中类似的用法为getline

#include 

using namespace std;

int main()
{
    char str[100];
	string s;
	
    fgets(str, 100, stdin);  // gets函数在新版C++中被移除了，因为不安全。
                             // 可以用fgets代替，但注意fgets不会删除行末的回车字符
	getline(cin, s);        // 不能读到字符串里，只能读string
	
    cout << str << endl;
    cout << s << endl;

    return 0;
}

2.2 字符数组的常用操作

下面几个函数需要引入头文件:

#include 

• strlen(str)，求字符串的长度
• strcmp(a, b)，比较两个字符串的大小，a < b返回-1，a = b返回0，a > b返回1。这里的比较方式是字典序！
• strcpy(a, b)，将字符串b复制给从a开始的字符数组。

#include 
#include 

using namespace std;

int main()
{
    char a[100] = "hello world!", b[100];

    cout << strlen(a) << endl;

    strcpy(b, a);

    cout << strcmp(a, b) << endl;

    return 0;
}

2.3 遍历字符数组中的字符

#include 
#include 

using namespace std;

int main()
{
    char a[100] = "hello world!";

    // 注意：下述for循环每次均会执行strlen(a)，运行效率较低，最好将strlen(a)用一个变量存下来
    for (int i = 0; i < strlen(a); i ++ )
        cout << a[i] << endl;

    return 0;
}

练习：给定一个只包含小写字母的字符串，请你找到第一个仅出现一次的字符。如果没有，输出no。

练习：把一个字符串中特定的字符全部用给定的字符替换，得到一个新的字符串。

3. 标准库类型string

可变长的字符序列，比字符数组更加好用。需要引入头文件：

#include 

3.1 定义和初始化

#include 
#include 

using namespace std;

int main()
{
    string s1;              // 默认初始化，s1是一个空字符串
    string s2 = s1;         // s2是s1的副本，注意s2只是与s1的值相同，并不指向同一段地址
    string s3 = "hiya";     // s3是该字符串字面值的副本
    string s4(10, 'c');     // s4的内容是 "cccccccccc"

    return 0;
}

3.2 string上的操作 (1) string的读写

#include 
#include 

using namespace std;

int main()
{
    string s1, s2;

    cin >> s1 >> s2;
    cout << s1 << s2 << endl;

    return 0;
}

注意：不能用printf直接输出string，需要写成：printf(“%s”, s.c_str());

(2) 使用getline读取一整行

#include 
#include 

using namespace std;

int main()
{
    string s;

    getline(cin, s);

    cout << s << endl;

    return 0;
}

(3) string的empty和size操作

注意size是无符号整数，因此 s.size() <= -1一定成立：

#include 
#include 

using namespace std;

int main()
{
    string s1, s2 = "abc";

    cout << s1.empty() << endl;
    cout << s2.empty() << endl;

    cout << s2.size() << endl;

    return 0;
}

(4) string的比较：

支持 >, <, >=, <=, ==, !=等所有比较操作，按字典序进行比较。

(5) 为string对象赋值

string s1(10, 'c'), s2;     // s1的内容是 cccccccccc；s2是一个空字符串
s1 = s2;                    // 赋值：用s2的副本替换s1的副本
                            // 此时s1和s2都是空字符串

(6) 两个string对象相加

string s1 = "hello,  "", s2 = "worldn";
string s3 = s1 + s2;                    // s3的内容是 hello, worldn
s1 += s2;                               // s1 = s1 + s2

(7) 字面值和string对象相加

做加法运算时，字面值和字符都会被转化成string对象，因此直接相加就是将这些字面值串联起来：

string s1 = "hello", s2 = "world";      // 在s1和s2中都没有标点符号
string s3 = s1 + ", " + s2 + 'n';

当把string对象和字符字面值及字符串字面值混在一条语句中使用时，必须确保每个加法运算符的两侧的运算对象至少有一个是string：

string s4 = s1 + ", ";  // 正确：把一个string对象和有一个字面值相加
string s5 = "hello" + ", "; // 错误：两个运算对象都不是string

string s6 = s1 + ", " + "world";  // 正确，每个加法运算都有一个运算符是string
string s7 = "hello" + ", " + s2;  // 错误：不能把字面值直接相加，运算是从左到右进行的

3.3 处理string对象中的字符

可以将string对象当成字符数组来处理：

#include 
#include 

using namespace std;

int main()
{
    string s = "hello world";

    for (int i = 0; i < s.size(); i ++ )
        cout << s[i] << endl;

    return 0;
}

或者使用基于范围的for语句：

#include 
#include 

using namespace std;

int main()
{
    string s = "hello world";

    for (char c: s) cout << c << endl;

    for (char& c: s) c = 'a';

    cout << s << endl;

    return 0;
}

练习：密码翻译，输入一个只包含小写字母的字符串，将其中的每个字母替换成它的后继字母，如果原字母是'z'，则替换成'a'。

练习：输入两个字符串，验证其中一个串是否为另一个串的子串。