C++ 課程 [1]

講師介紹

張庭瑋
建中資訊 35 屆學術

條件判斷

if 判斷式

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    int a;
    cin >> a;
    if(a<0){
        cout << "ERROR\n";
    }
    else if(a>=60){
        cout << "PASS\n";
    }
    else{
        cout << "FAIL\n";
    }
    return 0;
}

if

if(A){
    B;
}

如果 A 成立的話就執行 B

else if

if(A){
    B;
}
else if(C){
    D;
}

如果 A 成立的話就執行 B
否則
如果 C 成立的話就執行 D

else

if(A){
    B;
}
else{
    E;
}

如果 A 成立的話就執行 B
否則執行 E

可以混搭

if(A){
    B;
}
else if(C){
    D;
}
else if(E){
    F;
}
else{
    G;
}

如果 A 成立的話就執行 B
否則
如果 C 成立的話就執行 D
否則
如果 E 成立的話就執行 F
否則執行 G

現在應該能看得懂這個 code 在幹嘛了吧

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    int a;
    cin >> a;
    if(a<0){
        cout << "ERROR\n";
    }
    else if(a>=60){
        cout << "PASS\n";
    }
    else{
        cout << "FAIL\n";
    }
    return 0;
}

switch 判斷式

switch(A){
    case 1: //A==1
        B;
        break;
    case 4: //A==4
        C;
        break;
    default: //A!=1 && A!=4
        D;
}

switch

判斷 A 這個東西的長相
A=1 的話執行 B
A=4 的話執行 C
其他狀況執行 D

switch(A){
    case 1: //A==1
        B;
    case 4: //A==4
        C;
        break;
    default: //A!=1 && A!=4
        D;
}

break

要記得 break; 否則他會繼續走到下一個
例如這段會變成 A=1 的話執行 B 跟 C
A=4 的話執行 C
其他狀況執行 D

補充：三元運算子

(X)?Y:Z

如果 X 成立的話就執行 Y
否則執行 Z

也可以長得像這樣

a=(X)?Y:Z

只要 Y 跟 Z 型態相同且 X 是邏輯式就可以

迴圈

for

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    for(int i=0;i<=5;i++){
        cout << i << " ";
    }
    cout << "\n";
    return 0;
}

print: 0 1 2 3 4 5

for

for(A; B; D){
    C;
}

1. 一開始會執行 A
2. 不斷重複：判斷 B 是不是正確的，如果是正確的就執行 C，然後執行 D

注意事項

1. 中間是用分號隔開
2. 有些人會這樣寫：
這樣的好處是比較省時，壞處是容易造成閱讀困難

for(A; B; D) C;

continue

for(A;B;D /*continue to here*/){
    if(E){
        continue;
    }
    C;
}

continue 代表直接跳到 D

break

for(A;B;D){
    if(E){
        break;
    }
    C;
}
//break to here

break 代表跳出迴圈之外

while

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    int i=0;
    while(i<10){
        cout << i << " ";
        i++;
    }
    cout << "\n";
    return 0;
}

print: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

while

while(A){
    B;
}

不停重複：檢查 A 是不是對的，如果是就執行 B
whlie 迴圈也可以用 continue 跟 break

do while

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    int i=0;
    do{
        cout << i << " ";
        i++;
    }while(i<10);
    cout << "\n";
    return 0;
}

print: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

do whlie

本質上跟 while 幾乎一樣

只是會先執行一次裡面的東西再判斷

無窮迴圈

while(1){
    //do something
}

不停執行一個動作
記得要 break 否則程式會無限運行下去直到當機

多重迴圈

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    for(int i=1;i<=9;i++){
        for(int j=1;j<=9;j++){
            cout << i*j << " ";
        }
        cout << "\n";
    }
    cout << "\n";
    return 0;
}

1 2 3 4 5 6 7 8 9 
2 4 6 8 10 12 14 16 18 
3 6 9 12 15 18 21 24 27 
4 8 12 16 20 24 28 32 36 
5 10 15 20 25 30 35 40 45 
6 12 18 24 30 36 42 48 54 
7 14 21 28 35 42 49 56 63 
8 16 24 32 40 48 56 64 72 
9 18 27 36 45 54 63 72 81

題單

陣列

array

就是一個連續的記憶體區域

array

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    int a[10]={0};
    for(int i=0;i<10;i++){
        cin >> a[i];
    }
    return 0;
}

陣列從 0 開始，大小為宣告好的正整數
假設是 int a[n] 代表陣列是 a[0] ~ a[n-1]

初始化

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
int main() {
    int a[] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
    int b[10] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
    int c[10] = {0};
 
    int d[10];
    cout << d[4] << '\n'; // what will happen here?
 
    int e[] = {0};
}

print: something strange

陣列的東西在初始化之前都是不確定的

多重陣列

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    int b[10][10]={0};
    int c[5][4][3][19];
    //...
    return 0;
}

用變數當陣列大小

#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
    int n;
    cin >> n;
    int a[n];
    return 0;
}

盡量不要這樣用
能當陣列大小的只有數字跟 const int

其他酷酷的方法

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <numeric>
using namespace std;
int main(){
    int a[100];
    fill(a,a+100,0);
    memset(a,0,sizeof(a)); // 需 include <cstring>
    iota(a,a+100,0); // 需 include <numeric>, 用來將陣列設為 0,1,2,3,...
    return 0;
}

題單

AtCoder Problems
基本上 ABC 前三題大部分用今天教的概念就可以過了
ZJ 的基礎題庫上面也有很多

函式

function

#include <iostream>
using namespace std;

int f(int x){
    return x*x; 
}
int main(){
    int a=f(2);
    cout << f(4)+f(5) << "\n";
    return 0;
}

function

需要有函式名稱傳入引數回傳型態

缺一不可

傳回型態 函式名稱(傳入引數){
	//do something
}

函式名稱

跟變數名稱遵循一樣的限制
但是可以允許重複命名，只要傳入引數不同即可

#include <iostream>
using namespace std;

int add(int x,int y){
    return x+y;
}
int add(int x,int y,int z){
    return x+y+z;
}
int main(){
    cout << add(2,3) << " " << add(3,4,50) << "\n";
    return 0;
}

print: 5 57

傳入引數

必須是變數
可以有多個

回傳型態

跟變數型態類似
有一個特殊的型態是 void
在不回傳任何東西時使用

#include <iostream>
using namespace std;

int cnt=0;
void add(){
    cnt++;
}
int main(){
    add();
    add();
    cout << cnt << "\n";
    return 0;
}

傳入的東西是被複製的

#include <iostream>
using namespace std;

int cnt=0;
void swap(int x,int y){
    int z=x;
    x=y;
    y=z;
}
int main(){
    int a=1;
    int b=2;
    swap(a,b);
    return 0;
}

print: 1 2

想要讓他傳進去的東西是一樣的話
有個語法叫參考 (reference) 可以去查看看

函式可以完全不使用只是可能會使整支程式長度暴增

適當使用可以減少撰寫時間

實作時間：井字遊戲

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int main(){
    int board[3][3]={0};
    int nowplayer=1;
    int tie=1;
    int empty=9;
    while(1){
        if(empty==0){
            break;
        }
        cout << "Player " << nowplayer << "\'s turn\n";
        cout << "Please input your choice (X: 1 to 3, Y: 1 to 3)\n";
        int x,y;
        cin >> x >> y;
        x--;
        y--;
        if(x<0 || x>2 || y<0 || y>2){
            cout << "Error: Invalid input\n";
            continue;
        }
        if(board[x][y]!=0){
            cout << "Error: your choice is occupied\n";
            continue;
        }
        board[x][y]=nowplayer;
        nowplayer=3-nowplayer;
        empty--;
        cout << "-------\n";
        for(int i=0;i<7;i++){
            if(i%2==0){
                cout << "-";
            }
            else{
                if(board[0][i/2]==0){
                    cout << " ";
                }
                else if(board[0][i/2]==1){
                    cout << "X";
                }
                else{
                    cout << "O";
                }
            }
        }
        cout << "\n";
        cout << "--+-+--\n";
        for(int i=0;i<7;i++){
            if(i%2==0){
                cout << "-";
            }
            else{
                if(board[1][i/2]==0){
                    cout << " ";
                }
                else if(board[1][i/2]==1){
                    cout << "X";
                }
                else{
                    cout << "O";
                }
            }
        }
        cout << "\n";
        cout << "--+-+--\n";
        for(int i=0;i<7;i++){
            if(i%2==0){
                cout << "-";
            }
            else{
                if(board[2][i/2]==0){
                    cout << " ";
                }
                else if(board[2][i/2]==1){
                    cout << "X";
                }
                else{
                    cout << "O";
                }
            }
        }
        cout << "\n";
        cout << "-------\n";
        int whowin=0;
        for(int i=0;i<3;i++){
            if(board[i][0]==board[i][1] && board[i][0]==board[i][2] && board[i][0]!=0){
                whowin=board[i][0];
                break;
            }
        }
        for(int i=0;i<3;i++){
            if(board[0][i]==board[1][i] && board[0][i]==board[2][i] && board[0][i]!=0){
                whowin=board[0][i];
                break;
            }
        }
        if(board[0][0]==board[1][1] && board[0][0]==board[2][2] && board[0][0]!=0){
            whowin=board[0][0];
        }
        if(board[0][2]==board[1][1] && board[0][2]==board[2][0] && board[0][2]!=0){
            whowin=board[0][2];
        }
        if(whowin!=0){
            cout << "Player " << whowin << " wins!\n";
            tie=0;
            break;
        }
    }
    if(tie){
        cout << "Tie!" << "\n";
    }
    return 0;
}

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if 判斷式

if

else if

else

可以混搭

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switch

break

補充：三元運算子

也可以長得像這樣

迴圈

for

for

注意事項

continue

break

while

while

do while

無窮迴圈

多重迴圈

題單

陣列

array

array

初始化

陣列的東西在初始化之前都是不確定的

多重陣列

用變數當陣列大小

其他酷酷的方法

題單

函式

function

function

函式名稱

傳入引數

回傳型態

傳入的東西是被複製的

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