纯小白蓝桥杯备赛笔记--DAY5（竞赛常用库函数）

2024-03-31 23:12
文章标签 笔记 蓝桥 常用 纯小白 竞赛 day5 库函数 杯备赛

本文主要是介绍纯小白蓝桥杯备赛笔记--DAY5（竞赛常用库函数），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

文章目录

    • 大小写转换
      • islower和isupper：检查一个字符是否是小写或者大写。
      • Tolower和toupper函数：
      • ASCII码：
    • 二分查找
      • 二分查找的前提：库函数只能对数组进行二分查找，且数组中的元素是单调的。
      • binary_search函数：
      • lower_bound和upper_bound函数
    • 最值查找
      • Min和max函数：
      • min_element和max_element函数：
    • 排序
      • sort简介：
      • 自定义比较函数：
    • 全排列
      • next_permutation函数
      • prev_permutation()函数：
    • 其他库函数
      • memset（）函数：
      • swap()函数：
      • reverse（）函数：
      • unique（）函数

大小写转换

islower和isupper：检查一个字符是否是小写或者大写。

  • islower：检查小写。
  • isupper：检查大写。
  • 函数的返回值为bool类型。
  • 头文件：或者是<bits/stdc++.h>

Tolower和toupper函数：

  • tolower（char ch）将ch转换为小写字母，大写不转换。
  • toupper同理。

ASCII码：

  • 大写字母的范围：65~90
  • 小写字母的范围：97~122
    大写转小写：
    ch1=ch+32;//不推荐
    ch1=ch-‘A’+‘a’;//减去大写的那一列，从小写的那一列开始
    实现：小写转大写
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
char coverch(char ch)
{if(islower(ch))ch=toupper(ch);else if(isupper(ch))ch=tolower(ch);return ch;
}
int main()
{ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0);string s;getline(cin,s);for(auto &i:s){i=coverch(i);}cout<<s<<"\n";        
}

二分查找

二分查找的前提：库函数只能对数组进行二分查找，且数组中的元素是单调的。

  • 一般为单调不减，当然如果是单调不增也可以（需要修改比较函数sort）

binary_search函数：

  • 用法：已排序的序列中查找特定元素。
  • 通过二分查找算法来确定列中是否存在目标元素。
  • 函数返回值是bool类型。
  • 获取找到元素的位置使用lower_bound函数或upper_bound函数。
#include<bits/stdc++.h>
int main()
{using namespace std;ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0);vector<int>numbers={1,3,5,7,9};int target=5;bool found=binary_search(numbers.begin(),numbers.end(),target);if(found)cout<<target<<" "<<"is found"<<endl;elsecout<<target<<"is not found"<<endl;return 0;}

lower_bound和upper_bound函数

  • lower_bound(start,end,target)返回地址[start,end)中第一个大于等于x的元素的地址。（注：下标=地址-首地址）
  • upper_bound(start,end,target)返回地址[start,end)中第一个大于 x的元素的地址。（注意是左闭右开的区间）
  • 如果不存在则返回最后一个元素的下一个位置，在vector中即end（）。
  • 实现
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{vector<int> s={5,1,7,3,10,18,9};sort(s.begin(),s.end());for(auto &i:s)cout<<i<<' ';cout<<"\n";//找到数组中第一个大于等于8的元素的地址cout<<(lower_bound(s.begin(),s.end(),8)-s.begin())<<"\n";return 0; 
}
  • 例题：蓝桥1389二分查找数组
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0);int data[200];for(int i = 0 ; i < 200 ; i ++)data[i] = 4 * i + 6;int target;cin>>target;cout<<lower_bound(data,data+200,target)-data<<"\n";return 0;
}

注：不是容器（例如：vector和list）对象的不能用begin（）函数。修改如下：

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0);vector<int>data(200);for(int i = 0 ; i < 200 ; i ++)data[i] = 4 * i + 6;int target;cin>>target;cout<<lower_bound(data.begin(),data.end(),target)-data.begin()<<"\n";return 0;
}

最值查找

Min和max函数：

  • 时间复杂度为O（1），传入参数为数组（用{}）的时候时间复杂度为O（n），n为数组大小。

min_element和max_element函数：

  • min_element(start,end)返回地址[start,end)中的最小的那个值的地址（迭代器），传入参数为两个地址或迭代器。
  • Max_element(start,end)返回地址[start,end)中的最大的那个值的地址（迭代器），传入参数为两个地址或迭代器。
  • 时间复杂度为O（n），n为数组大小
  • 返回值是具体的数字，而不是一个地址
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0);vector<int>v={5,1,3,9,11};cout<<*min_element(v.begin(),v.end())<<"\n";return 0;
}

注：这段代码中的星号（*）表示解引用，即通过地址（迭代器）得到值。

  • nth_element()函数
    • 格式：nth_element(start,k,end)
    • 用途，找出第k大个元素，则该元素的位置属于正确位置，其他元素的位置虽然是任意的，但是前面的都比它小，后面的都比它大。
    • 返回值为void()
    • 时间复杂度为O（n）
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{vector<int>v={5,1,7,3,10,18,9};nth_element(v.begin(),v.begin()+3,v.end());//返回值为空，说明这条语句不能输出for(auto &i:v)cout<<i<<"\n";return 0; 
}
  • 例题：497求最高分，最低分和平均分。（两种方法）
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
using ll=long long;//数组记得开long long
const int N=10001;
int a[N];
int main()
{ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0);int n;cin>>n;ll sum=0;for(int i=1;i<=n;i++){cin>>a[i];sum+=a[i];        }cout<<*max_element(a+1,a+n+1)<<"\n";//定义的是数组时使用数组名，定义的是容器时使用begin函数 cout<<*min_element(a+1,a+n+1)<<"\n";cout<<fixed<<setprecision(2)<<1.0*sum/n<<"\n";return 0;          
}

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0);int n;int s[10001];int maxa=0;int mina=100;double sum=0;double c=0;cin>>n;for(int i=0;i<n;i++){cin>>s[i];maxa=max(maxa,s[i]);mina=min(mina,s[i]);sum+=s[i];} c=sum/double(n);cout<<maxa<<endl;cout<<mina<<endl;printf("%.2lf",c);return 0;
}

注：c++如何保留小数：

#include <iostream>
#include <iomanip>int main() {double num = 3.14159;std::cout << std::fixed << std::setprecision(2) << num << std::endl;return 0;
}

使用std::fixed和std::setprecision(2)设置输出保留两位小数。

排序

sort简介：

  • sort函数包含在头文件中。
  • 在使用前需要#include或者使用万能头文件。
  • 用途：指定范围内的元素进行排序。
  • sort算法使用的是快速排序（QuickSort）或者类似快速排序的改进算法，时间复杂度为O（nlogn）。
  • 用法：sort(起始地址，结束地址的下一位，*比较函数)
 #include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0);int a[100];int n;cin>>n;for(int i=1;i<=n;i++)cin>>a[i];//对数组进行排序sort(a+1,a+n+1);//输出for(int i=1;i<=n;i++)cout<<a[i]<<' ';return 0; } 

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0);vector<int>a={5,1,3,9,11};//对数组进行排序sort(a.begin(),a.end());//输出for(auto i:a)cout<<i<<' ';return 0; }

自定义比较函数：

  • 在sort函数末尾传入第三个表达式，这个表达式可以是函数也可以是lambda表达式。
    • 函数：
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
bool cmp(const int &u,const int &v)
{return u>v;
}
int main()
{ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0);vector<int>a={5,1,3,9,11};//对数组进行排序sort(a.begin(),a.end(),cmp);//输出for(int i=0;i<a.size();i++)cout<<a[i]<<' ';return 0; }

lambda表达式：（匿名函数，一般用在只在程序中用一下，其他地方用不到的情况）

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0);vector<int>a={5,1,3,9,11};//对数组进行排序sort(a.begin(),a.end(),[](const int &u,const int &v)//方括号内也可以放&表示引用 {return u>v;});//输出for(int i=0;i<a.size();i++)cout<<a[i]<<' ';return 0; }
  • 也可以用在结构体中，其中函数的参数只有一个。
 struct Node{int u,v;bool operator < (const Node &m)const//这里可以把perator < 整体看做一个函数名 {return u==m.u?v<m.v:u<m.u;//以u为第一关键字，v为第二关键字 }}
  • 例题：1265:对一个数组分别实现由小到大和由大到小输出
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=5e5+3;
int a[N];
int main()
{ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0);int n;cin>>n;for(int i=1;i<=n;++i)cin>>a[i];sort(a+1,a+n+1);for(int i=1;i<=n;++i)cout<<a[i]<<" \n"[i==n];//到第n个的时候输出一个换行for(int i=n;i>=1;--i)cout<<a[i]<<" \n"[i==1];//当i等于1的时候跟上一个回车return 0;
}

注：12,13行后面的字符判断"\n"之前有一个空格一定要记得打上。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=5e5+3;
int a[N];
int main()
{ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0);int n;cin>>n;for(int i=1;i<=n;++i)cin>>a[i];sort(a+1,a+n+1);for(int i=1;i<=n;++i)cout<<a[i]<<" \n"[i==n];//到第n个的时候输出一个换行//当i等于1的时候跟上一个回车sort(a+1,a+n+1,[](const int &u,const int &v){return u>v;});for(int i=1;i<=n;++i)cout<<a[i]<<" \n"[i==n];return 0;
}
  • 第二种方法
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=5e5+3;
int a[N];
bool cmp(const int &u,const int &v)
{return u>v;
}
int main()
{ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0);int n;cin>>n;for(int i=1;i<=n;++i)cin>>a[i];sort(a+1,a+n+1);for(int i=1;i<=n;++i)cout<<a[i]<<" \n"[i==n];//到第n个的时候输出一个换行//当i等于1的时候跟上一个回车sort(a+1,a+n+1,cmp);for(int i=1;i<=n;++i)cout<<a[i]<<" \n"[i==n];return 0;
}

全排列

next_permutation函数

  • 该函数用于生成当前序列的下一个排列。它按照字典序对序列进行重新排序，如果存在下一个序列，则将当前序列更改为下一个排列，并返回true，如果当前序列已经是最后一个排列，则将序列更改为第一个排列，并返回false。
  • 如果想要输出全部的排列就要求定义的数组是最小的。
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0);vector<int>nums={1,2,3}; cout<<"初始的数组：";for(int num:nums){cout<<num<<" ";}cout<<endl;//生成下一个排列while(next_permutation(nums.begin(),nums.end())) {cout<<"下一个排列是：";for(int num:nums){cout<<num<<" ";} cout<<endl;}return 0;
}

prev_permutation()函数：

  • 生成当前序列的上一个排列。同样，要想生成全排列要求第一个是最大的数组。
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0);vector<int>nums={3,2,1}; cout<<"初始的数组：";for(int num:nums){cout<<num<<" ";}cout<<endl;//生成下一个排列while(prev_permutation(nums.begin(),nums.end())) {cout<<"下一个排列是：";for(int num:nums){cout<<num<<" ";} cout<<endl;}return 0;
}

补充：全排列一般使用搜索（dfs）
应用：

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int a[10];
int main()
{ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0);for(int i=1;i<=4;++i)a[i]=i;bool tag=true;while(tag){for(int i=1;i<=4;++i)cout<<a[i]<<' ';cout<<'\n';tag=next_permutation(a+1,a+1+4);}return 0;
}

注：next_permutation 函数用于生成给定范围内的下一个排列。如果成功生成了下一个排列，则返回 true，并将数组 a 更新为新的排列；否则，如果没有更多的排列可用，则返回 false。由此tag实现对循环的控制。

其他库函数

memset（）函数：

  • 用途：设置内存块值。
  • 原型定义在头文件中。
  • 函数声明：void* memset(void* ptr,int value,size_t num);分别是：指针、值、重置的大小。
  • 详解：
    • ptr:指向要设置值的内存块的地址（数组一般是数组名）
    • value：要设置的值，通常是一个整数。
    • num:要设置的字节数。
    • 就是说，将ptr指向的内存块的前num个字节设置为value的值。它返回一个指向ptr的指针。
    • memset（）通常用于初始化内存块，将其设置为特定的值。
  • 注：memset（）函数对于非字符类型的数组可能会产生未定义行为（每一个字节赋值为1）
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int a[10];
int main()
{ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0);int a[5];memset(a,1,sizeof(a));//设置成0和-1没有影响//-1的补码是全1的。for(int i=0;i<5;++i)cout<<bitset<32>(a[i])<<'\n';//产看a[i]的二进制 return 0;
}

swap()函数：

  • 用法：swap(T &a,T &b);函数接受两个参数进行交换。

reverse（）函数：

  • 用于反转容器中元素顺序的函数。
  • 原型定义在头文件中，函数的声明如下：
  • reverse（first，last）函数接受两个参数：将[first,last)范围内的元素顺序进行反转。
  • reverse可翻转各种类型的容器，如数组、向量、链表等。
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0);vector<int>vec={1,2,3,4,5};reverse(vec.begin(),vec.end()) ;for(int num:vec)cout<<num<<" ";cout<<endl;return 0;
}

unique（）函数

  • unique（first，last）将[first,last)范围内的相邻重复元素去除，并返回一个指向去重后范围的尾后迭代器。去重后的范围中只保留第一个出现的元素，后续重复的元素都被移除。
  • 时间复杂度为O（n），但是使用之前一般要排序，此时时间复杂度为sort(nlogn)。
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0);vector<int>vec={1,1,2,2,3,3,4,4,5,5};auto it=unique(vec.begin(),vec.end());//unique 函数会将相邻的重复元素移动到向量的末尾，并返回一个指向去重后最后一个元素的下一个位置的迭代器。vec.erase(it,vec.end());//vec.erase(it,vec.end()); 这行代码的作用是删除从迭代器 it 开始到向量 vec 末尾的所有元素。for(int num:vec){cout<<num<<" ";}cout<<endl;return 0;
}

//定义数组的形式：

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{ios::sync_with_stdio(0),cin.tie(0),cout.tie(0);int vec[]={1,1,2,2,3,3,4,4,5,5};int n=unique(vec,vec+10)-vec;//减去a最后得到的是下标for(int i=0;i<n;i++)cout<<vec[i]<<' '; return 0;
}

未完待续，大家一起加油啊！！！

这篇关于纯小白蓝桥杯备赛笔记--DAY5（竞赛常用库函数）的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/865607。

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