Syntax[0]

algorithm[0] 22527 Brine

我是誰

22527 鄭竣陽

Brine

BrineTW#7355

隔壁社學術長
這裡學術
地科讀書會正則人
資訊讀書會講師
排版狂魔
只會語法
壓線大師
絕對會忘記你是誰
絕對不記得摯友有誰
絕對不會放棄你

索引（可以點）

在哪寫程式

編譯器

線上評測系統

變數

輸入輸出

運算子

條件判斷式

迴圈

陣列

排版

程式的架構

例題

下堂課

注意！

今天和以後的演算法小社課都會以 C++ 來教學。

Brine 今天會講很多東西，你們可能沒有辦法一次聽懂。

上課的時候有問題就提出來，會有人幫你解決。

回家之後可以自己再看幾次簡報複習。

下次演算法小社課會複習一些部份，不用擔心。

Editor

要在哪裡寫程式

整合式開發環境 IDE

編輯編譯執行一次到位
好用方便功能多
直接用 IDE 可能不太好
專案開發常用
Eclipse
Dev-C++
Code::Blocks

文字編輯器

給你打字的地方
要自己裝編譯器和其他外掛功能
Visual Studio Code
Vim
Sublime Text

Compiler

編譯器

什麼是編譯器？

電腦程式
高階語言 \(\rightarrow\) 低階語言（執行檔）
直譯器

dian() -> 01000011 01001011 01000101 01000110 01000111 01001001 01010011 01000011

如何下載編譯器

今天沒時間用，就先用其他的編輯器吧
先用 Code::Blocks 和 Dev-C++

簡單的 G++ 編譯指令

g++ fileName.cpp
./a

g++ fileName.cpp -o outputName

點我看更多！

Online Judges

線上評測系統

什麼是線上評測系統

測試你的程式是否能夠正常運作的網站
一問一答
有些系統會定期舉辦比賽
演算法競賽通常也會有個線上評測系統

一些好的 OJs

Temporary INFOR Online Judge, TIOJ
Code Submission Evaluation System, CSES
Codeforces, CF
AtCoder
OJ 的啦, OJDL
ZeroJudge, ZJ

TIOJ

建中資訊社學長和一些資訊奧林匹亞國手架的 OJ
有一些簡單的語法題和高水準的好題
沒有難度分類
有很多臺灣演算法競賽競賽考古題目
建中校內賽舉辦和題目
名言區
還有建中校內資訊培訓的講義
- 難度高
- 收穫多

CSES

CSES problem set
300 題裸題
照解題方法分類
練技巧學技術
練完就會變超級強

Codeforces

世界最大 OJ
俄羅斯網站
可以選學校跟國籍
很多資源
每周多次線上競賽
- 積分
- division
- hack
- 作息破壞者

AtCoder

一樣有積分跟牌位
比賽時間比較正常
沒有 hack

OJ 的啦

建中資訊讀書會模擬競賽 OJ
有些好題目
非常好資訊讀書會

ZeroJudge

可以用很多語言
有 APCS 的考古
照競賽分類題目

Structure

C++ 程式的架構

一般人怎麼寫

有很多東西今天不會教，看過就好

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

bool check(string x) {
    for (int i = 0; i < x.size(); i++) {
        if (x[i] == '8') return 0;
    }
    return 1;
}

int main() {
    string x;
    while (cin >> x) {
    	if (check(x)) {
       	    cout << "Yes\n";
        } else {
            cout << "No\n";
        }
    }
}

Variables

變數

什麼是「變數」

儲存資料的東西
可以修改、查詢或類似的操作
文字、數字、圖像、位置

變數的宣告

奇怪的東西先當黑盒子，我們之後再來談

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    int number = 27;
    string name = "Brine";
    bool flag = true;
    
    float decimalNumber;
    decimalNumber = 3.14;
}

有關變數名稱

只能有英文字母、數字或底線
必須以英文字母開頭
大小寫很重要
不得使用保留字

基礎變數型態

還有更多，在 STL 的課程中會提到

中文	宣告時名稱	值域
整數	int
浮動點	float
雙精度浮動點	double
字元	char
字串	string
布林值	bool

0\sim 255

-2^{31} \sim 2^{31}-1

0/1

0\sim 2^{63} - 1\ 個\ char(?)

\approx \pm (2 - 2^{-23}) \times 2^{\pm 2^7}

\approx \pm (2 - 2^{-52}) \times 2^{\pm 2^{10}}

不同長度的整數

以 int 為標準

名稱	效果
short	長度砍半
long	無
long long	長度加倍

簡單的修飾詞

unsigned 只有整數可以用

名稱	效果
unsigned	沒有負數
const	不可修改

數字操作

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    bool brineIsWeak = true;
	
    int a = 5;
    int b;
    b = a;
    
    float c = 6.4;
    double d;
    
    unsigned long long e = 35;
    const int M = 1000000007;
}

字串操作

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    string name = "CKEFGISC27th";
    
    string a = name;
    string b = "name";
    char c = 'x';
    char d = '\n';
    char e = name[5];
    
    string student1, student2;
}

電腦如何存取文字

ASCII code

I/O

輸入／輸出

Hello World

最簡單的輸出

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    cout << "Hello, world\n";
}

輸入

什麼型態都可以
可混合輸入

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    int a, b;
    char c;
    
    cin >> a;
    cin >> b >> c;
}

打字時看起來像怎樣

cin 吃到空白或換行為止

cin >> a >> b;

cin >> a;
cin >> b;

225 27

225
27

字串輸入

有空格怎麼辦？

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    string fullEnglishName;
    cin >> fullEnglishName;
    
    cout << "Hello, " << fullEnglishName << ".\n";
}

特殊輸入方法

一次取下一整行

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    string fullName;
    getline(cin, fullName);
    
    cout << "Morning, " << fullName << ".\n";
}

I/O 加速

犧牲混用性和在線性，換來執行速度

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    ios_base::sync_with_stdio(0), cin.tie(0), cout.tie(0);
    
    // do something here
}

Operator

運算子

基礎指派

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    int a;
    a = 0;
    int b = 4;
    int b = a;
    a = 3;
    
    cout << a << b;
}

五則運算

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    int a = 7;
    int b = 3;
    
    cout << a + b << '\n';
    cout << a - b << '\n';
    cout << a * b << '\n';
    cout << a / b << '\n';
    cout << b / a << '\n';
    cout << a % b << '\n';
    cout << b % a << '\n';
}

加加減減

先印再動 / 先動再印

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    int a, b, c, d;
    a = b = c = d = 4;
    
    cout << a++ << ' ' << a << '\n';
    cout << ++b << ' ' << b << '\n';
    cout << --c-- << ' ' << c << '\n';
    cout << d-- << ' ' << --d << '\n';
}

相反數

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    int a = 15 * 15;
    
    cout << -a << ' ' << a << '\n';
    a = -a;
    cout << -a << ' ' << a << '\n';
    a = a * -1;
    cout << a << '\n';
}

其他指派

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    int a = 18;
    const int b = 5;
    
    a += b;
    cout << a << '\n';
    
    a -= b;
    cout << a << '\n';
    
    a /= b;
    cout << a << '\n';
    
    a %= b;
    cout << a << '\n';
    
    a *= b;
    cout << a << '\n';
}

比較運算

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    int a = 6;
    int b = 9;
    int c = 6;
    
    cout << (a == b) << '\n';
    cout << (a != b) << '\n';
    cout << (a == c) << '\n';
    cout << (a < b) << '\n';
    cout << (a > b) << '\n';
    cout << (a <= b) << '\n';
    cout << (a >= b) << '\n';
}

邏輯運算

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    cout << ( (6 == 9) && (4 > 2) ) << '\n';
    cout << !true << '\n';
    cout << !(6 > 9) << '\n';
    cout << ( (6 > 9) || (6 <= 9) ) << '\n';
}

位元運算

一定要加括號

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    short a = 3; // 00000000 00000011
    short b = 5; // 00000000 00000101
    
    cout << (a & b) << '\n';
    cout << (a | b) << '\n';
    cout << (a ^ b) << '\n';
    cout << ~a << '\n';
    
    a = (a << 2);
    cout << a << '\n';
    a >>= 1;
    cout << a << '\n';
}

If-Else

條件式

If only

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    bool asleep = 1;
    
    if (asleep) {
        cout << "This is just a dream.\n";
    }
}

What else?

if 失敗的時候要做不同事

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    unsigned int chineseFinal;
    cin >> chineseFinal;
    
    if (chineseFinal >= 60) {
        cout << "You won!\n" << '\n';
    } else {
        cout << "You lost!\n" << '\n';
    }
}

要很多層怎麼辦

暴力巢狀結構

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    int grade;
    cin >> grade;
    
    if (grade <= 25) {
        cout << "左轉國語實小\n";
    } else {
    	if (grade >= 60) {
            cout << "贏光光\n";
        } else {
            cout << "哭了\n";
        }
    }
}

唯一可以偷懶的特例

通常不要這樣比較好喔

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    int possibility;
    cin >> possibility;
    
    if (possibility % 2 == 1) cout << "I like the odds.\n";
}

比較好的多重判斷

跟剛剛的一行 if 是不是有點像？

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    int chemGrade;
    cin >> chemGrade;
    
    if (chemGrade < 0) {
        cout << "投胎 gogo!\n";
    } else if (chemGrade < 60) {
        cout << "非常好重補修！\n";
    } else if (chemGrade > 90 && chemGrade < 95) {
    	cout << "化學 C 級免修！\n";
    } else {
        cout << "化學 B 級免修！\n";
    }
}

Switch-Case

隱藏版角色
跟一堆 if-else 很像
在演算法競賽沒有什麼用
我已經沒時間了，跳過好嗎

連結

Loops

迴圈

While loops

裡面放的是「決定是否繼續一圈」的條件
含決定要不要跑第一圈

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    int n;
    cin >> n;
    
    while (n > 0) {
        cout << n << '\n';
        n--;
    }
}

無限迴圈

裡面放的東西不會變成 false

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    while (true) {
        cout << "學弟加建電，學妹加北資！\n"
    }
}

Do-while loops

不管怎樣先跑一圈再說

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    int counter = 0;
    
    do {
        cout << counter << '\n';
    } while (counter > 0);
}

變數的存活領域

出了他被宣告的大擴號，他就不復存在！

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    bool flag = 1;
    
    while (flag) {
        cout << "hello\n";
        bool copyOfFlag = flag;
        flag = 0;
    }
    
    cout << copyOfFlag << '\n';
    // CE
}

For loops

初始化、繼續條件、常駐步驟三位一體

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    for (int i = 2; i < 5; i++) {
        cout << i << '\n';
    }
    
    int i = 2;
    while (i < 5) {
        cout << i << '\n';
        i++;
    }
}

迴圈控制

continue: 從當前位置直接跳到判斷條件
break: 跳出該層迴圈

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        if (i > 5) continue;
        
        cout << i << '\n';
    }
    
    int counter = 0;
    while (counter >= 0) {
        if (counter > 10) break;
        cout << ++counter << '\n';
    }
}

多層迴圈

找一些數字的不是他自己的最大因數

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    int l, int r;
    cin >> l >> r;
    
    for (int i = l; i <= r; i++) {
        for (int j = i - 1; j > 0; j--) {
            if (i % j == 0) {
                cout << j << '\n';
                break;
            }
        }
    }
}

輸入吃到飽

有時題目會提到「直到 EOF 為止」
什麼意思？要怎麼處理呢？

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    int number;
    while (cin >> number) {
        cout << number * number << '\n';
    }
}

輸入吃到飽，但不吃圓

有時題目會提到「直到輸出 0 結束」
什麼意思？要怎麼處理呢？

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    int number;
    while (cin >> number && number != 0) {
        cout << number * number << '\n';
    }
}

一行二分搜

看看就好

#include <iostream>

using namespace std;

const int answer = 623;

bool check(int m);

int main() {
    int maximum = 1000;
    int l, m, r;
    for (l = 0, r = maximum + 1; r - l > 1; (check(m) ? l : r) = m) m = l + r >> 1;
}

bool check(int m) {
    return m <= answer;
}

Arrays(?)

陣列（其實不是）

簡單的陣列

需要 include "vector" 這個標頭檔喔

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main() {
    int length;
    cin >> length;
    
    vector<int> arr(length);
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        cin >> arr[i];
    }
    
    cout << arr[0] << '\n';
}

快速遍歷一個 vector

有些東西之後會講原理，先記著

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main() {
    int length;
    vector<string> name;
    
    for (string& n: name) cin >> n;
}

Vector 的簡單功能

之後會跟你們講為什麼要這樣寫

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    vector<int> v(3, 5); // v = {5, 5, 5};
    cout << v.size() << '\n';
    v.push_back(7); // v = {5, 5, 5, 7};
    v.resize(6); // v = {5, 5, 5, 7, 0, 0};
    v.resize(7, 1); // v = {5, 5, 5, 7, 0, 0, 1};
}

多維陣列

聽說 <> 裡面要放型別？

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main() {
    vector< vector<int> > graph;
}

那要怎麼初始化

#include <iostream>
#incldue <vector>

using namespace std;

int main() {
    vector< vector<int> > graph(4, vector<int>(20));
    
    for (vector<int>& v: graph) {
        for (int& n: v) {
            cin >> n;
        }
    }
    
    cout << graph[3][13] << '\n';
}

手痠了怎麼辦

auto!

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main() {
    vector< vector<int> > graph(5, vector<int>(7));
    
    for (auto& v: graph) {
        for (auto& n: v) {
            cin >> n;
        }
    }
}

Auto 的妙用

反正就是你不想寫或是你忘記他是什麼就讓電腦幫你

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main() {
    vector< vector<int> > graph(5, vector<int>(7));
    
    auto copyOfGraph = graph;
}

真 ‧ 陣列

安全性不高
功能少
問題很多

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    int length;
    cin >> length;
    
    int arr[length];
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        cin >> arr[i];
    }
}

Coding Style

排版和其他

我們為什麼要排版

增加程式可讀性
~~寫可悲 python~~

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    cout << "lmao\n" << '\n';
}

#include <iostream>
using namespace std;int main(){cout<<"lmao\n"<<'\n';}

好的 code 要有什麼

不毒瘤的縮排，通常 2 / 4 個空白
好的變數命名
有順序的定義函式和變數
正常的表達方式
分段
大括號不換行
小括號和大括號中間空格
函式名稱和小括號不空格
多層括號中間空格為佳

Google 排版指南

中文排版

中文文本也有排版的好壞
~~跟我傳訊息最好不要亂排欸~~
參考資料

Problems